玻璃和透明塑料是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚牟牧?，使用這些材料，常常會遇到表面霧化問題，給人們的工作和生活帶來了困擾和不便。例如，新冠疫情防治過程中醫(yī)護(hù)人員配戴的護(hù)目鏡起霧，導(dǎo)致醫(yī)療護(hù)理檢測過程中嚴(yán)重干擾診療工作；汽車車燈在晝夜溫差很大或者濕度很大的天氣條件下，容易產(chǎn)生霧氣，如果大燈出現(xiàn)霧氣會嚴(yán)重影響汽車大燈的透光率和照明效果，甚至很難看清路面狀況，影響行車安全。在工業(yè)領(lǐng)域，各種攝像鏡頭及各類設(shè)備儀器儀表盤，在室外溫差條件下，極易表面產(chǎn)生霧氣，影響攝影清晰度及各類儀表盤的讀數(shù)記錄?，F(xiàn)階段可采取加熱法或施涂防霧涂料、防霧劑等方法達(dá)到防霧效果，但加熱法不僅會消耗更多的能源，而且操作比較困難，目前最為經(jīng)濟(jì)、最成熟還是施涂防霧涂料方法。

近年來，防霧涂料產(chǎn)品市場應(yīng)用越來越廣泛，市場規(guī)模快速增長，其應(yīng)用領(lǐng)域也從汽車車燈、眼鏡等，拓展到鏡子、監(jiān)控鏡頭、護(hù)目鏡、頭盔罩、后視鏡、農(nóng)用薄膜、光伏玻璃等。全球已有諸多頭部企業(yè)對相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)，國內(nèi)也有部分企業(yè)投入防霧涂料行業(yè)，產(chǎn)品性能得到大幅提升，能夠滿足市場需求。

現(xiàn)階段防霧涂料僅在車燈領(lǐng)域有比較成熟的應(yīng)用，在其他行業(yè)的應(yīng)用不成熟也不規(guī)范，導(dǎo)致現(xiàn)在市場上的防霧涂料魚龍混雜，技術(shù)水平差異較大，有些不具備防霧性能的涂料也打著防霧涂料的幌子擾亂市場。行業(yè)迫切需要一個科學(xué)可靠的性能測試評價方法，為防霧涂料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制訂提供有效的技術(shù)支撐。

一、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究

在標(biāo)準(zhǔn)方面，目前國內(nèi)外都沒有專門用于評價防霧涂料防霧效果的通用標(biāo)準(zhǔn)。通過對國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)資料查閱，國內(nèi)外有一些有關(guān)防霧性的測試評價標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T 31726—2015《塑料薄膜防霧性試驗方法》、CH/T 8002—1991《測繪儀器防霉、防霧、防銹》、JIS D4502—1994《客車-擋風(fēng)玻璃除霜器的防霧性能》、KS G3307—2001《鏡片防霧試驗方法》、T/FSI 019—2019《玻璃防霧用水性硅油分散液》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。但這些標(biāo)準(zhǔn)有些比較年久，已不適用于現(xiàn)在產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展要求，有些僅是某些細(xì)分領(lǐng)域的相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)，并不能通用于整個防霧涂料行業(yè)，有些僅是實驗室里進(jìn)行簡單的試驗，試驗誤差大，重復(fù)性低，更為關(guān)鍵的是缺乏有效可行的測試儀器設(shè)備。

查詢到車燈行業(yè)用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/TS 5385:2022 Road vehicles–Anti-fog coating for exterior lighting devices - Specification《道路車輛-外部照明裝置的防霧涂層-技術(shù)條件》，但該標(biāo)準(zhǔn)僅適用于車燈行業(yè)，無法適用于防霧涂料的其他應(yīng)用領(lǐng)域，但該方法對新方法的開發(fā)有借鑒價值。

二、測試方法

2.1霧化產(chǎn)生的條件

空氣中有相當(dāng)量的水蒸汽存在，一旦具有一定分壓的水蒸汽冷卻到其露點時，水蒸汽達(dá)到飽和，冷凝析出小水珠，小水珠粘附在透明基材表面出現(xiàn)霧化現(xiàn)象。霧化產(chǎn)生的條件可以簡單的分為兩個方面：（1）存在水汽和溫差；（2）基材表面的潤濕性質(zhì)。

2.2設(shè)備的開發(fā)

根據(jù)霧化產(chǎn)生的條件，只要滿足溫差及水汽條件，就能產(chǎn)生霧氣，在試板表面形成霧氣后通過觀察視力表的清晰程度來評價防霧效果。所以設(shè)備開發(fā)的關(guān)鍵在于穩(wěn)定控制的蒸汽供應(yīng)。設(shè)備通過精確控制試板兩側(cè)溫度和相對濕度條件，經(jīng)過一定時間的起霧試驗后，觀察試板表面狀態(tài)及標(biāo)準(zhǔn)視力表的清晰程度，來評價防霧涂料防止或減輕霧氣生成的能力。設(shè)備通過控制試板兩側(cè)的溫濕度，能模擬現(xiàn)實中不同工況下試件起霧的情況，能夠較好反應(yīng)現(xiàn)實狀況及防霧涂料的防霧性能優(yōu)劣。

圖1 防霧性測試儀示意圖

設(shè)備主要由3個工作艙組成，其中高溫艙提供充足預(yù)制的濕熱空氣流，低溫艙提供恒定的低溫環(huán)境，測試艙置于低溫艙中，試板置于測試艙頂部，并完全覆蓋測試艙，試板一側(cè)暴露于高溫艙產(chǎn)生的蒸汽流下，另一側(cè)與低溫艙接觸。測試艙底部放有標(biāo)準(zhǔn)視力表，且每個艙內(nèi)均配置溫濕度傳感器，以實時記錄艙內(nèi)的溫濕度變化。

2.3測試過程

試驗開始時前，分別設(shè)置低溫艙的溫度及高溫艙的溫濕度以及試驗時間，然后將試板置于測試艙頂部，并穩(wěn)定足夠時間，使試板與環(huán)境條件一致。試驗開始后開啟通風(fēng)閥門后，預(yù)制的濕熱空氣通過固定空氣管路被送入測試艙內(nèi)，試板由于熱蒸汽的影響，與低溫艙形成溫差后，在試板下表面形成霧氣，造成起霧現(xiàn)象，試驗達(dá)到規(guī)定時間后，閥門自動關(guān)閉，此時立即觀察試板起霧情況，也可拍照記錄。

2.4試驗評價

由于試板表面產(chǎn)生的霧氣，不適用常規(guī)的透光率、霧度等光學(xué)指標(biāo)來測定評價，且整個試驗過程中霧氣變化迅速，試驗結(jié)束后消散較快，所以通過大量試驗得知，用防霧等級對防霧性能的優(yōu)劣進(jìn)行評價較為合適，如表1所示。

表1 防霧等級對照表

三、測試條件

3.1試驗參數(shù)

該防霧設(shè)備，可根據(jù)實際測試需求，設(shè)定不同的試驗參數(shù)，來模擬不同試驗條件下，防霧涂層的防霧效果?？蓮V泛用于防霧涂料產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)及不同工況條件下的測試需求。對該設(shè)備尋求較為合適的試驗條件，進(jìn)行驗證試驗。將高溫區(qū)的溫度分別設(shè)定為40 ℃和55 ℃，相對濕度為90%，經(jīng)過一定時間的試驗，將試驗艙的溫濕度隨時間變化的數(shù)據(jù)繪制成曲線，如圖2、圖3所示。圖中，橫坐標(biāo)為試驗時間，縱坐標(biāo)為溫度和濕度，紅色曲線為濕度變化曲線，藍(lán)色曲線為溫度變化曲線。

圖2  高溫區(qū)（40±2）℃/（90±5）%時的溫濕度曲線變化圖

圖3 高溫區(qū)（55±2）℃/（90±5）%時的溫濕度曲線變化圖

通過圖2、圖3可以發(fā)現(xiàn)，試驗前期，濕熱蒸汽通過管道進(jìn)入試驗艙，試驗艙內(nèi)溫濕度快速上升，當(dāng)試驗達(dá)到35s后，試驗艙的溫濕度趨于穩(wěn)定，同時觀察試板狀態(tài)，試板表面起霧效果也趨于穩(wěn)定。當(dāng)高溫區(qū)溫度為40℃時，測試艙溫度達(dá)到33℃左右，當(dāng)高溫區(qū)溫度為55℃時，測試艙溫度達(dá)到41℃左右。當(dāng)溫度較高時，試板起霧也更加迅速，整體霧氣量也更大。通過試驗發(fā)現(xiàn)，整體起霧效果跟測試艙的大小以及通風(fēng)管道處濕空氣閥的功率相關(guān)，對這些參數(shù)進(jìn)行確定后，試驗的結(jié)果才有可比性。根據(jù)不同的防霧需求，設(shè)定不同的高溫區(qū)參數(shù)，進(jìn)行驗證試驗。

3.2與IOS/TS 5385:2022的試驗對比

ISO/TS 5385:2022是車燈領(lǐng)域使用較為廣泛的防霧測試標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)中通過加熱蒸餾水至規(guī)定溫度，然后將試板置于蒸汽流中一定時間后觀察試板表面的起霧狀態(tài)，并按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評級。新開發(fā)設(shè)備為了匹配車燈的測試方法，探究適用于車燈的測試條件。通過將同一樣品在兩種測試方法下漆膜的吸水量這一衡量指標(biāo)及同一樣品的評級評價結(jié)果進(jìn)行一系列試驗，得出ISO方法中80℃/20s的試驗條件，對應(yīng)了該設(shè)備中高溫區(qū)環(huán)境溫度為（55±2）℃，相對濕度為（90±5）%條件下試驗40s，ISO方法中40℃/20s的試驗條件，對應(yīng)了該設(shè)備中高溫區(qū)環(huán)境溫度為（35±2）℃，相對濕度為（80±5）%條件下試驗40s。

3.3參數(shù)設(shè)置

對于不同涂料的使用工況，設(shè)置與實際工況相適應(yīng)的參數(shù)，對于一些護(hù)目鏡、眼鏡等眼面部防護(hù)產(chǎn)品用防霧涂料，將試驗條件設(shè)置為：高溫區(qū)環(huán)境溫度為（40±2）℃，相對濕度為（90±5）%，低溫區(qū)環(huán)境溫度為（23±2）℃，試驗時間為40s；對于車輛用或安防用監(jiān)控設(shè)備內(nèi)表面用防霧涂料，將試驗條件設(shè)置為：高溫區(qū)環(huán)境溫度為（55±2）℃，相對濕度為（90±5）%，低溫區(qū)環(huán)境溫度為（23±2）℃，試驗時間為40s；對于經(jīng)過某些環(huán)境試驗后防霧效果明顯下降的，試驗要求為哈氣不起霧的，將試驗條件設(shè)置為：高溫區(qū)環(huán)境溫度為（35±2）℃，相對濕度為（80±5）%，低溫區(qū)環(huán)境溫度為（23±2）℃?；谝陨蠀?shù)對一系列不同類型的防霧涂料品種進(jìn)行試驗。

四、驗證試驗結(jié)果

在防霧測試方法開發(fā)及防霧涂料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，共收集了14個代表性的樣品，樣品類型包括Ⅰ型（護(hù)目鏡、眼鏡等眼面部防護(hù)產(chǎn)品用防霧涂料）和Ⅱ型（車輛用或安防用監(jiān)控設(shè)備內(nèi)表面用防霧涂料），覆蓋目前市場上主流的防霧涂料應(yīng)用領(lǐng)域，對這14個樣品進(jìn)行防霧性能及長效防霧性能（10次循環(huán)防霧）的測定，具體測試結(jié)果見表2、表3。

表2 Ⅰ型產(chǎn)品測試結(jié)果

表3 Ⅱ型產(chǎn)品測試結(jié)果

從表2、表3可以看出，該測試方法能很好區(qū)別涂料防霧性能的優(yōu)劣，經(jīng)過多次循環(huán)測試，部分樣品的防霧性能下降明顯。根據(jù)驗證試驗可以看出，車用領(lǐng)域的防霧涂料技術(shù)更為成熟，產(chǎn)品均具有較好的初始防霧性能，且該方法與ISO方法對同一樣品的評價結(jié)果一致。該方法對于防霧涂料不同的應(yīng)用領(lǐng)域，具有普適性。同時通過接觸角的測量發(fā)現(xiàn)，14個樣品中只有一個樣品為疏水型，但該樣品基本無防霧效果，接觸角的數(shù)值大小跟防霧效果的優(yōu)劣無明顯的相關(guān)性，但接觸角與防霧機理直接相關(guān)，所以接觸角的測試對于產(chǎn)品配方的設(shè)計及產(chǎn)品批次的穩(wěn)定性有一定的參考價值。

五、結(jié)語

本方法相較于實驗室常用的水浴蒸汽法，具有更高的精確性和試驗復(fù)現(xiàn)性，本方法能準(zhǔn)確控制試板兩側(cè)的溫濕度并進(jìn)行記錄分析，排除環(huán)境的溫濕度影響，提高試驗的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。并且該設(shè)備能根據(jù)實際環(huán)境條件，設(shè)定試驗參數(shù)，滿足各類測試需求。該設(shè)備及測試方法的開發(fā)解決了國內(nèi)外缺乏防霧涂料防霧性能有效測試設(shè)備和評價方法的問題，建立一種更加準(zhǔn)確有效且可行性高的防霧性能測試評價方法，為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定及相關(guān)產(chǎn)品的測試評價提供技術(shù)支撐。由于現(xiàn)階段主要是親水型防霧的技術(shù)路線，缺少疏水型防霧涂料的相關(guān)試驗結(jié)果，該設(shè)備、方法現(xiàn)僅限于親水型防霧的測試。

六、夢能服務(wù)與支持

1、免費樣品

如果您對我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請樣品試用，請與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506

油漆樣品適用范圍：

用于新建項目：驗證油漆配套的可行性、檢驗附著力、效果圖與實際顏色的色差。

用于維修項目：驗證與舊涂層的兼容性。

用于日常修補：提供少量樣品用于修補破損處。

申請用量：在1KG以內(nèi)免費送貨上門。

2、免費打樣

如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實際應(yīng)用、外觀、性能測試，請與我們客服人員聯(lián)系，將樣板寄往夢能科技營銷部，由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。

3、服務(wù)團(tuán)隊

夢能對技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理，從專業(yè)培訓(xùn)到日常報告的管理都有一整套完善的體系。夢能公司每年都會對技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計，以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì)，每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗儀器，儀器設(shè)備均按規(guī)定的時間期限進(jìn)行定期校驗，以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。

4、購買通道

零售：購買50kg以內(nèi)，線上購買，抖店直接下單購買。

工廠業(yè)務(wù)：長期合作、量大從優(yōu)、生產(chǎn)調(diào)試、質(zhì)量檢測、開具13%專用發(fā)票

貿(mào)易、代理：提供代工業(yè)務(wù)支持，項目保護(hù)。

業(yè)主、總包、設(shè)計院：提供防腐方案設(shè)計、性能檢測、施工方案、現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)。

涂裝施工：提供解決方案、現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)。