等离子超亲水防雾涂层

起雾是日常生活中的一种常见现象,它是由水分子在潮湿的环境中以液滴的形式凝结在显示设备、汽车玻璃、镜片、护目镜等透明基材表面造成的。这些凝结的水滴可以散射光线,导致透明度降低,并导致通过透明基材的图像模糊或扭曲。如图1-1所示,相机等光学器件起雾后,会影响其清晰度甚至降低使用寿命;护目镜如滑雪镜起雾后,会增加使用过程中的风险;浴室镜子起雾后,会造成使用不方便;汽车挡风玻璃或后视镜起雾后,会缩小司机的能见范围,增加意外事故的发生概率。除此之外,在某些特定的领域,光学材料一旦起雾可能会导致严重的问题。例如医用内窥镜起雾后会极大阻碍影像传输,不仅会影响医生的诊断,还会增加病人的痛苦;显微镜、气相色谱等仪器起雾后会降低精度;太阳能电池板起雾后会降低太阳能的转化效率。透明材料的起雾现象严重影响了人们的生产生活,因此探究如何防止透明材料起雾,对于人们的生产生活是非常有必要的。

图1-1 起雾现象

等离子体超亲水纳米防雾涂层技术

雾气产生的原因是热的空气碰到冷的物体并在其表面冷凝成小水珠，光照在这些小水珠表面产生漫反射，给人的感觉就是雾。

超亲水表面是指含有众多亲水基团的高表面能表面，对水分子具有良好的亲和力，容易被水浸湿，水接触角小于5°。

超亲水防雾原理：要防雾就要阻止小水珠的形成，超亲水表面良好的润湿性可以使凝结在基材表面的水滴迅速铺展形成一层薄薄的水膜，水在其表面无法形成水珠，从而有效减少对光线的散射和折射，从而从根本上阻止了雾气的形成。

等离子体超亲水纳米防雾涂层技术，本质上是利用等离子体表面活化+超亲水纳米涂层构建的一种高性能防雾解决方案，广泛应用于镜片、汽车玻璃、摄像头模组、医疗器械等领域。

等离子体超亲水纳米防雾涂层原理

等离子体超亲水纳米防雾涂层的完整防雾过程可分为三个阶段。首先是预处理阶段，将玻璃、镜片、塑料等基材放入等离子体清洗设备中，通过等离子体的清洁、活化与刻蚀作用，使基材表面富含亲水性羟基（-OH）基团且形成纳米粗糙结构；其次是涂覆阶段，在活化后的基材表面制备纳米亲水涂层，形成与基材化学键结合的超亲水层；最后是防雾作用阶段，当空气中的水汽接触到超亲水表面时，会被表面的亲水基团快速吸附，随后沿纳米粗糙结构快速铺展，最终形成一层连续、均匀的透明水膜，由于水膜的折射率与基材接近，光线通过时不会发生散射，从而保持视野清晰，达到彻底防雾的效果。

等离子超亲水纳米防雾涂层效果展示

相较于传统防雾技术，等离子体纳米超亲水防雾涂层具有显著的技术优势。其一，超亲水性能优异，水接触角小于5°，水汽铺展速度快，水膜均匀透明，防雾效果彻底，不会出现局部雾气残留的情况；其二，长效稳定性强，涂层与基材通过化学键结合，附着力极强，能够承受日常擦拭、水洗以及不同环境的考验，耐候性、耐磨性突出；其三，对基材无损，仅对表面几纳米进行改性，不会影响基材本身的光学透过率、硬度等关键性能，适用于多种敏感基材；其四，绿色环保，整个工艺属于干式处理，无需使用有机溶剂，无废液、废气排放，符合现代环保生产的要求。