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什么是防霧劑以及防霧劑的種類用途防霧效果和工藝

發布時間:2020-06-15 23:07:56

什么是防霧劑

  防霧劑又稱防滴劑或防霧滴劑,是指能防止透明材質表面產生細小水滴而降低透光性的物質。主要是表面活性劑,如木糖醇酯、山梨醇單棕櫚酸酯、月桂酸或硬樹脂酸甘油單酯等。

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防霧劑的主要種類及用途

1.甘油脂肪酸酯類

  甘油脂肪酸脂可作為聚乙烯、聚丙烯、軟質聚氯乙烯、半硬質聚氯乙烯等塑料的防霧劑,有良好的低溫防霧效果。

  (1)甘油單酸酯

  它是白色蠟狀物,可作為內加型防霧劑。具有良好的初期防霧性和低溫防霧性,適用于食品包裝薄膜 在聚氯乙烯中用量為1~1.5份,在聚烯烴中用量為0.5~1份。

  (2)甘油單篦麻醇酸酯

  它是淡黃色液體,可作為內加型防霧劑。它的初期防霧性和低溫防霧性優良,適用于食品包裝膜、在聚氯乙烯中用量為1~1.5份,在聚烯烴中用量為0.5~1份。

  2.山梨糖醇酐脂肪酸酯類(Span系表面活性劑)

  山梨糖醇酐脂肪酸酯,可作為農用聚乙烯薄膜, 乙烯-醋酸乙烯共聚物等塑料薄膜的防霧劑,效果隨品種不同而異,有的具有持久防霧效果,有的具有短期速效性,可根據使用目的進行復配使用。該類表面活性劑除具有防霧性外,還有抗粘連效能,可用于各種食品包裝薄膜。

  (1)山梨糖醇酐單月桂酸酯(Span20)它是黃色膏狀物,可用于農膜內加型防霧劑,初期防霧性能好。在聚氯乙烯中用量為1~1.5份。在聚烯烴中用量為0.5~1份。美國FDA認可用于食品包裝。

  (2)山梨糖醇酐單棕櫚酸酯(Span40)它是黃色粒狀物,熔點為50℃,可作內加型防霧劑,它的初期防霧效果好 在聚氯乙烯中用量為1~1.5份 在聚烯烴中用量為0.5~1份。美國FDA認可用于食品包裝。

  (3)山梨糖醇酐單油酸酯(Span60)它是淡黃色液體,可做內加型防霧劑,具持久防霧和高溫防霧效果。在聚氯乙烯中加入量為1~1.5份,在聚烯烴中加入量為0.5~1份。美國FDA認可用于食品包裝。

  (4)山梨糖醇酐單硬脂酸酯(Span80)它是黃色粒狀物,熔點約為6o℃,可做內加型防霧劑。持久防霧效果和高溫防霧效果好,適用于聚氯乙烯和聚烯烴塑料。在聚氯乙烯中加入量為1.5~1.8份、在聚烯烴中用量0.7~1份。美國FDA認可用于食品包裝膜。

  3.甘油單酸脂或山梨糖醇酐單酸酯的環氧乙烷加成物(Tween系表面活性劑)

  它可用做農用薄膜防霧劑,也可用作食品包裝膜的防霧劑,具有速效性和優良的低溫防霧性。

  (1)聚環氧乙烷甘油單油酸酯

  淡黃色液體,可作為內加型防霧劑。生效迅速,具有良好的初期和低溫防霧性。在聚氯乙烯薄膜中,用量為1~1.5份,聚烯烴塑料薄膜中用量為0.5~1份。還具有抗靜電效果,可用于食品包裝薄膜。

  (2)聚環氧乙烷甘油硬脂酸酯

  為白色蠟狀物,可作為內加型防霧劑。生效迅速,低溫防霧效果好。聚氯乙烯中用量為1~1.5份,在聚烯烴中用量為0.5~1份。還可用做雙向拉伸薄膜的抗靜電劑。

  (3)聚氧乙烯山梨糖醇酐單油酸酯(Tween81)為琥珀色液體,可作為內加型防霧劑,生效迅速,低溫防霧效果好。適用于農膜和食品包裝薄膜。在聚氯乙烯中用量為1~1.5份,在聚烯烴中用量為0.5~1份。

  (4)聚氧乙烯山梨糖醇酐單硬脂酸酯(Tween61)為黃色蠟狀物, 可做內加型防霧劑低溫防霧效果好。在聚氯乙烯中用量為1~1.5份 在聚烯烴中為0.5~1份。

  (5)聚氧乙烯山梨糖醇酐單月桂酸酯(Twee21)為黃色油狀液體 可作為內加型防霧劑,生效挾、低溫防霧效果好。在聚氯乙烯中用量為1~1.5份,在聚烯烴中為0.5~1份。

  另外常用的國外產品有日本乳化劑公司生產的DFM防霧劑,可作為聚乙烯,聚氯乙烯薄膜的內加型防霧劑。防霧和耐候性均好。用量為0.3~1份。

  日本花王助劑公司生產的ATMOS300,和日本第一制藥公司生產的AF101非離子型表面活性刺,均可作為聚氯乙烯和聚乙烯內加型防霧劑耐熱耐持久性也較好,用于農業薄膜或食品包裝膜。

  此外還有一類含氟化合物,防霧效果也較顯著。如氟烷基代丙烯酸低聚物,一般加入量為:0.05~0.15份,效果較好。

  防霧劑使用時要注意:如要初期防霧效果好 應選擇中等鏈長的脂肪酸酯類:要持久防霧效果好 應選擇長鏈脂肪酸類;要低溫防霧效果好 選擇中長鏈脂肪酸的環氧乙烷加成物;要高溫防霧效果好,選擇多元醇長鏈脂肪酸酯類。確定配方時要根據需要選擇兩種以上有協同效果的防霧劑。


防霧劑的作用原理

防霧劑就是利用制劑中的親水基團,吸附空氣中的水分子并使其表面張力降低,從而減小水分子與透明物體表面的接觸角,使水分子還沒有在透明物體表面形成細小水珠之前,就會潤濕、擴散于透明物體表面,形成一層超薄的透明水膜,對入射的光線不再產生散射作用,對視線也不產生干擾,從而起到防霧的作用。


由于常見防霧劑的主要成分就是表面活性劑,而表面活性劑的分子結構具有兩親性:一端為親水基團,另一端則是疏水基團。親水基團可以吸收水分子形成水膜,展現出良好的防霧功效;疏水基團則導致水膜產生流動性,并帶動表面活性劑一同散失,從而使防霧劑的防霧效果也隨之快速喪失,大大縮短了防霧劑的防霧時間。


另一方面,表面活性劑還具有對水的敏感性(極易溶于水),當涂布防霧劑的透明物體表面遇到水沖洗時,其表面的防霧劑涂層——表面活性劑就會被迅速地溶解在水中而由流動的水帶走,其防霧功能也就隨之喪失。而且,防霧劑涂布在透明物體表面,由于存在疏水基團的干擾并沒有形成連續薄膜,只是吸附在物體表面,沒有形成牢固的附著力,用布一擦就把防霧劑給擦掉了,防霧功能也就沒有了。所以水沖洗和擦拭是防霧劑的克星。因此常見防霧劑的防霧時間短、不能擦拭、不能水洗就成了防霧劑的最大局限性。青山新材防霧劑是兼有持久防霧、高透光率、強化附著力、耐水洗、耐酒精擦拭、耐磨擦等特點的新型防霧劑,核心材料系日本進口,相繼推出了玻璃防霧劑、塑料防霧劑,適用于玻璃、PC、PET、PMMA亞克力等基材上,有UV型、烘烤型、噴霧便攜式、常溫自干型等多種固化形式的防霧劑產品,攻克了傳統防霧劑的不足??梢詰糜谧o目鏡防霧、眼鏡鏡片防霧、頭盔防霧、浴室鏡防霧、冷柜防霧、泳鏡防霧等方面。



防霧劑的性能

項目

技術指標

外觀

透明液體

透光率

92%

防霧性

1.50℃飽和蒸汽,5 厘米距離,熏蒸 3 秒不起霧,膜層透亮

2.熏蒸后,擦拭干凈,再次熏蒸,重復測試 100 次,防霧性不衰減

3.25℃水泡 2 小時,熏蒸 20 秒不起霧,膜層透亮 

4.-35℃ 2 小時后加溫至 80℃ 8 小時,循環 3 次,防霧性不衰減 

耐水性

25℃水泡 240 小時保持防霧效果,膜層透亮

增透性

>1%

霧度

<0.1%

表面硬度

PC,PET:HB; 玻璃:1H

耐水煮

80℃ ,1 小時

耐候性

5000小時通過

附著力

0級

耐摩擦

500 次(濕絨布 500g 砝碼)

耐沖擊強度

50kg,cm

柔韌性

1mm

使用溫度

-50℃--150℃

使用壽命

10年以上

固化方式

70℃/60 分鐘,150℃/10 分鐘



防霧劑的防霧效果



護目鏡防霧處理后的測試

涂覆青山新材防霧劑后的防霧效果對比


護目鏡防霧效果測試細節

防霧效果對比細節





防霧劑的涂布工藝

涂布工藝:淋涂、浸涂、噴涂、輥涂工藝均可



1、手工涂布: 

使用前先徹底清潔基材表面,用無塵布蘸納米防霧劑均勻涂抹基材表面,采用室溫固化,表面指觸固化約為 1 分鐘,24 小時后性能達到 95%以上。 


2、噴涂工藝: 

使用設備噴涂,基本原理為將防霧劑霧化并使之均勻地附著在基材表面上,然后進行常規的加溫反應。設備噴涂工藝則因不同的設備會有不同的工作原理,基本原理則是通過噴頭將防霧劑進行霧化,使之以極少的微粒,充分附著在基材表面的分子上,并加溫使之能充分反應固化。

▲ 噴涂前先對被涂物件進行表面處理,清除表面上的油污要求達到無油污、無塵埃、無水痕。

▲ 處理干凈后的表面應及時進行防霧劑噴涂,防止重新有灰塵。

▲ 要求施工環境無灰塵、有排風裝置或相應的空氣吸塵設備,以保證施工質量


3、旋涂工藝: 

使用專用高速旋涂機配合蠕動點膠機涂布更為均勻。 


4、采用工廠常用的轉動涂漆機涂敷。 

青山新材有適用于玻璃及光學玻璃鏡片防霧劑,也有適用于亞克力塑膠鏡片防霧劑,并有烘干型、常溫自干型等多種防霧處理產品。 



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