一種防起霧玻璃清潔劑的研究

張世林 陸業(yè)昌 黃煜璇

（廣州市浪奇實(shí)業(yè)股份有限公司研究所，廣東 廣州，510660）

汽車的前窗和后視鏡都是玻璃制品，由于上述的多種原因引起玻璃透明度下降會嚴(yán)重影響駕駛員對汽車周圍的行駛情況的判斷，從而增加引發(fā)交通事故的風(fēng)險；在露水蒸發(fā)后會留下的水痕，同樣會降低玻璃的透明度。另外，對于乘坐汽車或列車的旅客而言，在乘車的過程中可以透過車窗欣賞窗外的風(fēng)景，但如果由于車窗起霧妨礙了旅客對窗外景物的觀察，則對這些氣象條件下的乘車旅程的滿意度大打折扣。除了車窗外，在各種工業(yè)儀器的鏡片，多種使用玻璃建造的場所都有防霧的需求，因此，能夠防止玻璃起霧的玻璃清潔劑是工業(yè)清洗中不可缺少的一類產(chǎn)品。本文中設(shè)計的防霧玻璃清潔劑具備下列的功能：1）噴涂后的玻璃表面不留水滴；2）噴涂后快速干燥；3）水在處理過的玻璃表面蒸發(fā)后不留水痕；4）具有一定的耐沖刷性能。

1 產(chǎn)品原理

玻璃防霧劑可以通過主要的防霧原料來劃分，分別有表面活性劑，高分子聚合物和無機(jī)納米材料[1]。

表面活性劑被噴涂在玻璃表面后，在玻璃表面吸附形成一層親水分子層，降低水在玻璃表面的接觸角，當(dāng)接觸角足夠小時，水可以潤濕玻璃表面而不會形成水滴，達(dá)到了防霧的目的。高分子聚合物與無機(jī)納米材料都能夠在玻璃表面形成一層透明的親水膜，使得水能夠潤濕玻璃，而且這種膜具有一定的耐沖刷性能。

2 實(shí)驗(yàn)材料

Softanol-90，TO-7，TO-8，XP-80，巴斯夫（中國）有限公司； LKR-1，LKR-2，LKN，廣州市浪奇實(shí)業(yè)股份有限公司；其他原料均為市售工業(yè)級原料。

3 實(shí)驗(yàn)方法

3.1 玻璃片的處理方法

把玻璃清潔劑樣品均勻地噴涂到干凈的玻璃片（80mm×25mm）上，并用干布在玻璃片表面輕輕地自上而下擦拭3遍，玻璃片上剩余一層很薄的清潔劑溶液，在30s內(nèi)完全干燥，靜置備用。

3.2 接觸角

利用One attension Theta光學(xué)接觸角儀進(jìn)行測量，用Hamilton微量取樣器擠出4mL的水滴，滴到處理好的玻璃片上，并在滴下的瞬間開始計時，用高速攝像機(jī)以20幀/s的速度拍攝液滴的接觸角變化，取0.2s時的接觸角為初始接觸角。每片玻璃片樣品上在間隔15mm以上取3個點(diǎn)測試，取其平均值。

綜上而言,對老年腦梗塞患者采取舒血寧聯(lián)合依達(dá)拉奉進(jìn)行治療,可有效改善其神經(jīng)缺損評分和血清CPR濃度,治療成效顯著,具有一定安全有效性,可進(jìn)一步推廣采納。

3.3 不留水痕的處理次數(shù)

用玻璃清潔劑樣品處理干凈的玻璃片后，以45o傾斜固定好，用10mL量筒量取10mL水，從玻璃片的上部傾倒而下，待玻璃片上的水不再向下流動后，移到40℃的恒溫箱中干燥，干燥后取出觀察玻璃片上是否有水痕，如果有水痕，則對該玻璃片重復(fù)噴涂處理ü倒水ü烘干ü觀察4步操作，直至玻璃片上沒有水痕，記錄噴涂處理的次數(shù)。

3.4 防霧效果和耐沖刷的性能

在一處無風(fēng)的位置，取一個1L的大燒杯，加入800mL水，加熱至70℃，把處理好的玻璃片樣品連同一張排滿 米 字的白紙，與水面垂直固定在水面中央正上方，玻璃片底部離水面10cm處，30s后拍下玻璃表面的情況，分析玻璃表面的模糊情況，記錄下模糊的 米 字的字?jǐn)?shù)代表起霧程度。圖1為空白玻璃片的起霧情況。

圖1 空白玻璃片起霧情況

如果第一次測試時沒有任何 米 字出現(xiàn)模糊，則按3.3小節(jié)中的倒水方法用50mL水分5次進(jìn)行沖刷，然后再次測試防霧效果。

3.5 穩(wěn)定性測試

3.5.1 高溫穩(wěn)定性

把玻璃清潔劑樣品放在50℃恒溫箱中靜置一個月，恢復(fù)常溫后觀察樣品的外觀是否變化，測試樣品陳化后的防水痕和防霧效果。

3.5.2 低溫穩(wěn)定性

把玻璃清潔劑樣品放在0℃恒溫箱中靜置一個月，恢復(fù)常溫后觀察樣品的外觀是否有變化，測試樣品陳化后的防水痕和防霧效果。

3.5.3 高-低溫循環(huán)測試

把玻璃清潔劑樣品放在50℃恒溫箱中靜置一天后，把樣品轉(zhuǎn)移到-18℃恒溫箱中靜置一天，此為一次循環(huán)，循環(huán)5次后在恢復(fù)常溫后觀察樣品的外觀是否有變化，測試樣品陳化后的防水痕和防霧效果。

4 結(jié)果與討論

為表述方便，本文中設(shè)計的配方基于一種基液進(jìn)行調(diào)試，基液的具體組成如表1所示。

表1 玻璃清潔劑基液組成

4.1 表面活性劑對產(chǎn)品性能的影響

帶側(cè)鏈的烷基醇乙氧基化物比直鏈的烷基醇乙氧基化物的潤濕性能更好[2]，因此，本文選用一系列帶側(cè)鏈的烷基醇醚作為表面活性劑組分。表面活性劑的作用在于降低水在固體表面的接觸角，因此，用接觸角來比較各種側(cè)鏈烷基醇醚在配方中所起的作用。

配方組成為基液+0.2%非離子表面活性劑。

圖2 表面活性劑對玻璃表面接觸角的影響

從圖2中可知：在各種表面活性劑中XP-80可使水的接觸角降低程度最大化。因此，在接下來的實(shí)驗(yàn)中選擇XP-80作為表面活性劑組分。

表面活性劑可以顯著地降低水在玻璃表面的接觸角，但是由于表面活性劑水溶性良好，在水的沖刷下很容易流失。通過實(shí)驗(yàn)證明：用10mL水沖洗本小節(jié)中的幾塊處理玻璃片后，其接觸角都馬上升高至35o附近，表明表面活性劑已被水沖走。

4.2 防霧助劑對產(chǎn)品性能的影響

為了使玻璃清潔劑的處理效果長效持久，減少用戶的清洗次數(shù)，在配方中加入防霧助劑，使其在玻璃表面形成一層耐沖刷的透明薄膜。配方組成為基液+0.2% XP-80+0.3%防霧助劑。

圖3 防霧助劑對玻璃表面接觸角的影響

測試處理后玻璃片的接觸角顯示：加入防霧助劑不會使接觸角進(jìn)一步下降，在沖水后的接觸角變化也不大，充分說明了防霧助劑能夠在玻璃表面形成一層耐沖刷的薄膜。由于LKR-1處理的玻璃片接觸角略大于LKR-2，因此，后續(xù)工作對LKR-2和LKN的效果進(jìn)行比較。

4.3 成膜助劑對產(chǎn)品性能的影響

為了使防霧助劑的效果更佳，在配方中引入成膜助劑，以進(jìn)一步提升配方的使用效果，以加入成膜助劑后玻璃表面不留水痕的處理次數(shù)進(jìn)行評價，結(jié)果如表2所示。配方組成為基液+0.2%XP-80+0.3% 防霧助劑+3% 膜助劑。

從表2中可知：加入成膜助劑后有利于減少清潔劑的處理次數(shù)，更快形成不留水痕的薄膜。不同結(jié)構(gòu)的成膜助劑之間的差別不太明顯。

表2 成膜助劑對水痕的影響

4.4 防霧助劑使用濃度對產(chǎn)品性能的影響

為了進(jìn)一步減少清潔劑的處理次數(shù)，使用1次即可達(dá)到理想的效果，對防霧助劑的使用量進(jìn)行考察，用不留水痕的處理次數(shù)和防霧效果的耐沖刷性能進(jìn)行評價。

配方設(shè)計：基液+0.2% XP-80+3%丙二醇正丙醚+防霧助劑。

從表3可知，從不留水痕的角度來看，LKR-2提高濃度后的效果不明顯，而LKN的濃度提高至0.9%以上時可以在處理1次后就不留水痕。從防霧效果看，當(dāng)防霧助劑濃度較低時，在玻璃片上用清潔劑處理一次后，玻璃片上仍然有部分起霧，提高防霧助劑的濃度后則可以保證整塊玻璃不起霧；霧氣在玻璃表面自動形成一層均勻的水膜，而不會令玻璃后方的圖案模糊。比較沖刷后的防霧效果，提高防霧助劑的濃度可以提高防霧劑薄膜的耐沖刷能力。從整體效果來看，在相同的添加濃度下，LKN的處理效果要優(yōu)于LKR-2。

4.5 穩(wěn)定性測試

在本文的實(shí)驗(yàn)中優(yōu)選兩組配方進(jìn)行穩(wěn)定性測試。

經(jīng)過一系列的穩(wěn)定性測試，兩組配方在恢復(fù)常溫后的外觀仍然保持澄清透明，然后對陳化后樣品的防留痕和防霧效果進(jìn)行測試。

表3 防霧助劑的使用濃度對產(chǎn)品性能的影響

表4 穩(wěn)定性測試配方

從表5(1)中可知，配方A在各項(xiàng)穩(wěn)定性測試中防水痕效果均保持穩(wěn)定，而配方B在高溫條件下防水痕效果減弱，在其余兩項(xiàng)測試中效果不變。

從表5(2)中可知，配方A和B在各項(xiàng)穩(wěn)定性測試中防霧效果均有下降的趨勢，但下降的幅度不大。

表5 (1) 穩(wěn)定性測試結(jié)果：防留痕效果

表5 (2) 穩(wěn)定性測試結(jié)果：防霧效果

5 結(jié)論

本文考察了表面活性劑，防霧助劑，成膜助劑等在防霧型玻璃清潔劑中所起的作用，通過優(yōu)化后的配方能夠在玻璃表面噴涂處理一次后即可達(dá)到不留水痕，防止起霧，并且具備一定的耐沖刷性能。另外，本文所研制的配方經(jīng)過極端環(huán)境陳化后，產(chǎn)品性能變化不大。因此，本文所開發(fā)的配方（最佳配方為表4中的配方A）非常適合對各種工業(yè)環(huán)境中的玻璃表面進(jìn)行清洗，以保持玻璃的透明度。