來源:中國草莓污视频樹脂網 2022-05-23 10:27:46
發表在《應用表(biǎo)麵科學》雜誌上的(de)一項新研究證明(míng)了在聚碳酸酯基(jī)材上有效製造抗指紋室溫塗層。來自新加坡南洋(yáng)理工大學的科學家們(men)對這(zhè)項研究做出了貢獻。
研究背景光學材料,如屏幕、鏡片和防(fáng)護罩,需要表(biǎo)麵清潔和高光學透射率才能正常運作。這些關鍵的特性,以及在許多情況下,產品的美感會受到表麵汙染的負麵影響,如在使用或處理(lǐ)過程中的指紋、灰塵顆粒和皮膚油的殘留物。
因此,設計能(néng)夠抵禦(yù)表麵汙(wū)染的塗層是一項(xiàng)關鍵(jiàn)但極具挑戰(zhàn)性的工作。超疏水性材(cái)料的發展為設計能(néng)抵禦這些問題的表麵提供了巨大的好處。
這些材料具有卓越的抗水汽性(xìng)能,幫助它們對抗可能存在於光學設備表麵並限製其功能的油和水(shuǐ)。
這些材料增強了(le)表麵的抗指紋和自清潔應用。近幾十年來,人們開發了許多策(cè)略來製造超疏水結構,有許多天然的(de)類似物存在,如荷葉和翅膀。
由於油擁有比水更低的表麵張力,開發(fā)超疏水性材(cái)料是一項具有挑(tiāo)戰性的工作。到目前為止,要實現具有(yǒu)驅油能力的表麵是很(hěn)困難的。
近年(nián)來,研究人員已經開發了一些關(guān)鍵標準,包括表麵粗糙度和低表麵能。然而,製造同時滿足驅油和透明要求的材料和塗層是具有挑戰性的,因為它們可能會發(fā)生衝突。在超疏水塗層中保持(chí)高透光率的困難阻礙了其商業(yè)發展(zhǎn)。
近(jìn)年來已經開發了製造方法,使(shǐ)用化學蝕刻來增加基材的表麵粗(cū)糙度,並沉積低表麵(miàn)能量的(de)有機(jī)塗層。其他探索的方法包括噴霧塗層和浸漬塗層,以提供一(yī)個簡化的單步製(zhì)造過程。
聚合物鏡(jìng)片和光學設備由於其抗衝擊性、輕質性和塑形潛力,近(jìn)年來受到關注, 也逐漸使其有(yǒu)必要具有抗指紋和自清潔能力。然而,由於聚合物的惰性化學特性和低熔點,用透明的兩棲材料塗覆這些基材的研究是有限的,而且目前的一些製造方法也不適合這一目的(de)。
該研究發表在《應用表(biǎo)麵科學》上,展示了一種簡單有效的製造方法,用於在(zài)聚碳酸酯基材上(shàng)塗(tú)覆疏水性塗層,以改善其疏油性和超疏水(shuǐ)性,同時保持高(gāo)透明度和光學性能。作為一種室溫方法,使用該工藝可以對聚合物材料(liào)進行改性。
該塗層是由納(nà)米(mǐ)多孔二氧化矽顆粒的薄膜組成。這層薄膜使用(yòng)脈衝激(jī)光沉積技術(shù)牢固(gù)地粘在聚碳酸酯基材上,這是一種物(wù)理氣相(xiàng)沉積技術,使用高功率的脈衝激光束在真空室內聚(jù)焦生產而成。
利用這種簡單而有效的製造工藝,作者製造了一種具有(yǒu)卓越的(de)抗指紋(wén)和抗反射性能的(de)塗層。利用(yòng)一種氟碳化合物使表麵具有出色的自清潔能力(lì)。
該塗層顯示(shì)出良好的機械性能,非常穩定,並表現出對聚碳酸酯基(jī)材的強(qiáng)大附著力。這要(yào)歸功(gōng)於沉積前的等(děng)離子(zǐ)處理過程。
美國軍事標準被用來評估(gū)所製備的塗層的耐磨性和附著力。在塗層上貼上(shàng)膠帶,由於塗層的超疏水性(xìng)質,它對樣品表麵的附著力非常弱或沒有(yǒu)附著力。此(cǐ)外,還進(jìn)行了橫紋測試,以評估塗層質量(liàng)和基材附(fù)著力。測試中沒有觀察到崩裂或分層(céng),顯示(shì)出卓越的塗層(céng)附著力和質量(liàng)。
用(yòng)粗棉布墊在樣品表麵摩(mó)擦,以進一步評估塗層的耐久性。這引起了表(biǎo)麵形態的變化,表麵粗糙度和表麵潤濕性受到影響。平均透光率略有下降,但仍高於原(yuán)始的(de)聚碳酸酯。這也導致(zhì)了接觸角度下降(jiàng),但塗層的抗指(zhǐ)紋特性(xìng)在很大程度上得到了保留。
總結
這項研究證明了脈衝激(jī)光沉積法適合在聚碳酸酯基(jī)材上沉(chén)積超疏水塗(tú)層,以增(zēng)強(qiáng)材料對(duì)表(biǎo)麵汙染的抵抗(kàng)力,並為光學設備賦(fù)予自清潔特性。
這個研究領域是一個相對較新的(de)領域,這(zhè)項研究為未(wèi)來的研究人員提供了一個(gè)指導,即表麵結構如何增強聚碳酸酯光學鏡片和設備的抗指紋性能。此外,它(tā)證明了所製備的(de)塗層(céng)保持了高水平(píng)的光學透射率(lǜ)和透明度,這對商業應(yīng)用是(shì)至關重要(yào)的。
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