Page 86 - 《精细化工》2023年第12期

·2628· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

2.5 涂层的防雾性能 由图 11 可知，当水滴滴在空白载玻片上时，因
气温或环境的变化容易导致透明材料表面凝结 污染物与基底之间的黏附作用无法带走全部的污染
起雾，能见度下降 [29] ，影响使用效果。图 10 是空白 物；而当水滴滴在涂层载玻片上时，该表面对水的
载玻片和涂层载玻片的防雾性能测试。 高亲和性使水滴迅速展开成一层水膜并渗透到涂层
载玻片与污染物之间，减弱了两者间的黏附力，从
而在水滴下滑的过程中能够更轻松地把污染物带
走，实现自清洁。
2.7 涂层的耐磨性
涂层的耐磨性对于实际应用具有重要影响 [30] ，
图 12 为摩擦次数对涂层接触角的影响。

图 10 空白载玻片（a）和涂层载玻片（b）的防雾性能
照片
Fig. 10 Antifog test of blank slide glass (a) and coated
slide glass (b)

由图 10 可知，涂层载玻片具有良好的防雾性。
在水蒸气环境下，空白载玻片上出现明显水雾，已
无法看清背后字母；而涂层载玻片仍能够识别背后
的字母。这是因为，雾气会以小水珠的形式依附在

空白载玻片基底上，使入射光线发生严重折射，影 图 12 摩擦次数对涂层接触角的影响
响视线，而涂层载玻片因其表面超亲水性可以使凝 Fig. 12 Effect of friction times on contact angle of coating
结的小水珠铺展成水膜，减少光线折射带来的影响，
由图 12 可知，摩擦前 40 次时，涂层接触角变
从而实现防雾。
化不大，继续摩擦时，接触角开始明显上升，但直到
2.6 涂层的自清洁性能
120 次时，涂层仍能保持超亲水性，说明涂层具有
具有自清洁效果的涂层载玻片能很好地解决玻
一定的耐磨性，这可能是因为 TEOS 酸性水解液中
璃幕墙难清洗的问题。按照 1.3.6 节实验方法，对涂层
的硅羟基和 SiO 2 表面的硅羟基、TA 表面的酚羟基
载玻片的自清洁效果进行了测试，结果如图 11 所示。
等活基团之间发生交联反应形成网状结构，增加了
各成分之间的交联程度，因此提高了涂层的耐磨性。

3 结论

经芬顿法氧化和 TA 修饰制得的 TA-CNTs 具有
良好的分散性，然后将其与树枝状纳米 SiO 2 溶胶、
TEOS 水解液混合均匀，通过低成本的喷涂工艺将
其喷涂到载玻片上，制得了 TA-CNTs/SiO 2 复合涂
层。当 TEOS 质量为 6.00 g、TA-CNTs 质量为 0.16 g
时制备的涂层综合效果最好，接触角为 2.5°，透光
率为 60%，其超亲水性使涂层具有较好的防雾和自
清洁功能，在有效降低透光率的同时保证一定的透
明度。且涂层承受 120 次摩擦后仍能保持超亲水，
具有一定的耐磨性。TA-CNTs/SiO 2 黑色透明超亲水
涂层对设备要求低、工艺简单，能以低成本的方式
大规模制备出适合于玻璃幕墙的涂层玻璃。

图 11 空白载玻片（a）和涂层载玻片（b）的自清洁测试 参考文献：
Fig. 11 Self cleaning test of blank slide glass (a) and [1] ZHANG G S, CAI Z L, CHEN Z R, et al. Optimization of energy
coated slide glass (b) saving measures for glass curtain wall of super high rise buildings in