胡亞偉，焦其帥，楊芙麗

（河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程系，河北 石家莊 050026）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展，透明材料（如汽車擋風(fēng)玻璃、建筑物用玻璃、美容用鏡及眼鏡等） 在生活的各領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，方便了人們的生活。但在下雨天或者潮濕環(huán)境中，尤其在秋冬季，透明材料容易發(fā)生起霧現(xiàn)象。因?yàn)樗魵庠谙鄬?duì)狹小、封閉的空間里容易達(dá)到飽和狀態(tài)，在透明材料內(nèi)壁形成小水滴，光線遇到小水滴會(huì)產(chǎn)生散射妨礙觀察者現(xiàn)象，從而影響到透明材料的視線和透光率。目前已經(jīng)研究出了針對(duì)不同透明材料的不同防霧劑，是將防霧劑噴涂在容易起霧的內(nèi)壁上，凝結(jié)水在防霧膜的表面迅速擴(kuò)散，形成親水性的防霧膜，凝結(jié)水迅速在防霧膜的表面進(jìn)行擴(kuò)散，形成對(duì)觀察者視線影響不大的水膜，從而起到防霧作用。

本文綜述了不同透明材料防霧劑的研究現(xiàn)狀，并對(duì)防霧劑的發(fā)展前景作出了展望。

1 塑料防霧劑

目前，農(nóng)村塑料地膜與塑料大棚栽培憑借其獨(dú)特的種植優(yōu)勢(shì),受到越來(lái)越多農(nóng)民的歡迎，被廣泛使用。但農(nóng)民面臨的問(wèn)題是在塑料大棚與塑料地膜的使用過(guò)程中，地表溫度的上升會(huì)出現(xiàn)水蒸氣的凝結(jié)，細(xì)微的水霧和水滴會(huì)在塑料薄膜表面內(nèi)凝結(jié)，這層白色的水霧會(huì)導(dǎo)致塑料的透光率下降，影響了棚內(nèi)溫度的上升，及農(nóng)作物的生長(zhǎng)，有時(shí)水滴滴落到農(nóng)作物葉子上會(huì)引起作物腐爛,導(dǎo)致減產(chǎn)。因此，如何預(yù)防和消除塑料薄膜出現(xiàn)水霧和水滴，是人們非常重視的一個(gè)問(wèn)題。

目前使用的塑料以聚烯烴、聚氟乙烯居多，這些材料具有疏水性，因此當(dāng)濕度環(huán)境一定，外界溫度降到露點(diǎn)溫度以下時(shí)，容易發(fā)生霧化現(xiàn)象，導(dǎo)致材料表面模糊不清，透光率也隨之變差。制備時(shí)可考慮加入一些具有光催化性能的物質(zhì)或高分子、表面活性劑，或通過(guò)改變材料結(jié)構(gòu)使其具有防霧效果。含氟表面活性劑因其表面張力小，位阻小，可用氟原子全部或者部分取代碳?xì)浔砻婊钚詣┯H油基中的氫原子可制備此類含氟表面活性。此類表面活性劑的高表面活性可明顯降低水的表面張力，防霧效果非常顯著。

納米微粒由于具有許多特殊的性能，常常被加入到塑料制品中起到很好的防霧效果。羅茂鮮等人采用納米SiOx 與防霧劑的質(zhì)量比1∶100，均漿機(jī)剪切分散線速度15.6 m/s，均漿機(jī)剪切分散時(shí)間120 s，超聲波分散時(shí)間1 800 s 的條件下制備了一種新型噴涂式納米SiOx 復(fù)合防霧劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，因納米SiOx 粒子的橋梁作用，復(fù)合防霧劑樣品防霧效果明顯增強(qiáng)。

納米氧化鑭因其自身顆粒小、比表面積大、活性高,因此將其加入到防霧劑中，可以起到很好的分散、黏附作用,并可延長(zhǎng)防霧時(shí)間。熊麗萍等人采用La2O3、乙醇、乙二醇、10%的DBS、異丙醇、水通過(guò)實(shí)驗(yàn)制備了一種新型氧化鑭玻璃防霧劑，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證該防霧劑可直接涂敷于汽車、家庭浴室鏡面等玻璃表面，具有良好的分散性和附著性、防霧時(shí)間長(zhǎng)、無(wú)毒、廉價(jià)等特點(diǎn)，且使用方便，保存期長(zhǎng),同時(shí)對(duì)玻璃表面還有清潔作用。

超細(xì)二氧化鈦（TiO2） 顆粒具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性好、催化性能好、無(wú)毒、價(jià)廉易得而受到廣大學(xué)者的青睞。當(dāng)紫外光照射二氧化鈦時(shí)，價(jià)電子就會(huì)被激發(fā)，從而會(huì)生成成對(duì)的電子與空穴，產(chǎn)生相應(yīng)的羥基或過(guò)氧離子。氧空位吸附空氣中解離的水，從而實(shí)現(xiàn)了表面親水化。洪東銀等通過(guò)浸蝕多孔鋁模板制備制備了二氧化鈦薄膜。實(shí)驗(yàn)表明此薄膜無(wú)紫外光激發(fā)，就表現(xiàn)出良好的親水性。

2 玻璃防霧劑

在日常生活與工業(yè)生產(chǎn)中玻璃有著非常廣泛的用途。但在寒冷的冬季，玻璃內(nèi)外會(huì)出現(xiàn)一定的溫差，且溫差會(huì)隨著天氣溫度的降低而越發(fā)明顯。從而，溫度低一側(cè)水分的飽和蒸汽壓比周圍環(huán)境的蒸汽壓低時(shí)，水汽就會(huì)以微小水珠的形式在玻璃內(nèi)側(cè)聚集成霧，光線穿過(guò)露珠時(shí)會(huì)發(fā)生漫射現(xiàn)象，從而對(duì)玻璃的透光率造成了顯著的影響。無(wú)論是冬天汽車擋風(fēng)玻璃、建筑物的玻璃、鏡子，還是人們佩戴的眼鏡、醫(yī)用玻璃器械發(fā)生霧化都會(huì)給行車、工作、生活帶來(lái)很大的不便，甚至?xí)a(chǎn)生難以預(yù)料的嚴(yán)重后果。人們采用了很多方法來(lái)預(yù)防霧化問(wèn)題,防霧劑是最常見(jiàn)方法。防霧劑中的表面活性劑可明顯降低水的表面張力，使水在玻璃表面形成一層均勻透明的薄膜,從而起到防霧的作用。

關(guān)于玻璃防霧劑的研究最早是將表面活性劑類物質(zhì)涂覆在玻璃表面上，從而使玻璃的表面性質(zhì)發(fā)生改變，使霧氣接觸玻璃后沒(méi)有水滴生成，而是生成了一層均勻透明的水膜，達(dá)到防霧目的。表面活性劑類的防霧劑可制備過(guò)程比較簡(jiǎn)單，但因水分在玻璃表面凝結(jié)，易導(dǎo)致表面活性劑的流失，故此類防霧劑防霧效果持續(xù)時(shí)間較短。

王萬(wàn)森等通過(guò)實(shí)驗(yàn)采用乙醇、丙二醇、三乙醇胺、氯化鈉、吐溫-80 水為原料，在60～70 ℃下攪拌，冷卻至室溫后加入苯甲酸鈉和香精，制備得到防霧劑。此防霧劑原料價(jià)廉易得，成本低，無(wú)毒，防霧時(shí)間可持續(xù)4 d。

一種新型防霧劑——高分子膜型防霧劑發(fā)展起來(lái)，此類防霧劑可改善表面活性劑類防霧劑持續(xù)時(shí)間短的不足。高分子膜型防霧劑是通過(guò)涂覆在玻璃表面的一層親水性的高分子薄膜把水分子進(jìn)行吸附，這樣玻璃表面就不會(huì)有水滴生成，從而起到防霧的作用。應(yīng)用較多的是親水性丙烯酸酯類防霧涂料、有機(jī)聚硅氧烷防霧劑和聚氧乙烯多元醇類防霧劑等。親水性丙烯酸酯類防霧劑利用樹(shù)脂涂層的吸水性能，吸收表面凝聚的水分，材料的反射性與透光率不受影響，從而達(dá)到防霧的目的。

于潔等稱取一定比例的甲基丙烯酸，甲基丙烯酸β-羥乙酯，乙二醇單甲醚和過(guò)氧化二苯甲?；旌?，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，于一定的溫度進(jìn)行攪拌，反應(yīng)一段時(shí)間后加入少量的過(guò)氧化二苯甲酰和二乙烯基苯作為增強(qiáng)劑，制備了一種廉價(jià)的防霧涂料。

Albert J 等在六甲基環(huán)三硅與氧烷脂族醇的混合液中加入表面活性劑，再加入水進(jìn)行稀釋，即可制得有機(jī)聚硅氧烷涂覆組合物。

Kawasaki 等在90～95 ℃時(shí)，將一定量皂化完全的聚乙烯醇（平均分子量等于1 700） 和水溶解后，加入適量的有機(jī)硼化合物，攪拌1 h 后即可制得透明聚氧乙烯多元醇類防霧劑。

3 結(jié)語(yǔ)

透明材料防霧劑的研究呈現(xiàn)多元化發(fā)展的態(tài)勢(shì)，不同的方法制備出的防霧劑有不同的功效和特點(diǎn)，但如何使防霧劑防霧效果好、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、適合范圍廣、原料廉價(jià)易得、對(duì)人體無(wú)害、使用方便仍是研究者解決的關(guān)鍵問(wèn)題。