來源：中國合（hé）成樹脂網 2022-05-23 10:27:46
發表在《應用表麵科學》雜誌上的一項新（xīn）研（yán）究證明了在聚碳酸酯基材上有效製造抗指紋室（shì）溫塗層。來自新加坡南洋理工（gōng）大學的（de）科（kē）學家們對這項研究做出（chū）了貢獻。
研究背景光學材料，如屏幕、鏡片和防護罩，需要表麵清潔和高光學透射率才能正常運作。這些（xiē）關鍵的特性，以及在許多情況下，產品（pǐn）的美感會受到表麵汙染的負麵影響，如在（zài）使用或處理過程中的指紋（wén）、灰塵顆粒和皮膚（fū）油的殘留物。
因此，設計能夠（gòu）抵禦表麵汙染的塗層是一項關鍵（jiàn）但極具挑戰性的工作。超疏水性材料的發展為設計能抵禦這些問題的表（biǎo）麵提供了巨大的好處。
這些材料（liào）具有卓越的抗水汽性能（néng），幫助它們對抗可能存在於光學設備表麵並（bìng）限製其功能的油和水。
這些材（cái）料增強（qiáng）了表麵（miàn）的抗指（zhǐ）紋和自清潔應用。近幾十年（nián）來，人們開發了許多策略來（lái）製造超疏（shū）水結構，有許多天然的類似物存在，如荷葉和翅膀。
由於油擁有比水（shuǐ）更低的表麵張力，開發超疏水性材（cái）料是一項具有挑戰性的工作。到目前為止，要實現具有驅（qū）油能力的表麵是很（hěn）困難的。
近年來（lái），研究人員已經開發了一些關鍵標準，包括表麵粗糙度和低表麵能。然而，製（zhì）造同時滿足驅油和透明要求的材料和塗層是具有（yǒu）挑戰性的（de），因為它們可能會（huì）發生衝突。在超疏水塗（tú）層中保持高透光率的困難阻礙了其商業發展。
近年來已經開發了製造方法（fǎ），使用化（huà）學蝕刻來增加基材（cái）的表麵粗糙度，並沉積低表麵能量的（de）有機（jī）塗層。其他探索的方法包括噴霧塗層和浸漬塗層，以提供一個簡化（huà）的單（dān）步製造過（guò）程。
聚合物鏡（jìng）片和光學設備由於其抗衝擊性、輕質（zhì）性和（hé）塑形潛力，近年來受到關注， 也逐漸使其有必（bì）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（jiū）是有限的，而且目前的一（yī）些（xiē）製造方法（fǎ）也不適合這一目的。
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（fǎ），用於在聚碳酸（suān）酯基材上塗覆（fù）疏水性塗層，以改善（shàn）其疏油性和超疏水性，同時保持高透明度和光學性能。作為一種室溫方法（fǎ），使用該工藝可以對聚合物材料進行改性。
該塗層是由納米多孔二氧（yǎng）化（huà）矽顆（kē）粒的（de）薄膜組成。這層薄膜使（shǐ）用脈衝激光沉積技術牢固地粘在（zài）聚碳酸酯基材上，這是一種物理氣相沉積技術（shù），使用高功率（lǜ）的脈衝（chōng）激光束在真空室內聚焦生產而成。
利用這種簡單（dān）而有效的製（zhì）造工（gōng）藝，作者製造了一種具有卓越的抗指紋和抗反射性能的塗層（céng）。利（lì）用一種（zhǒng）氟碳化（huà）合（hé）物使表麵具有出（chū）色（sè）的自清潔能（néng）力。
該塗層顯示出良好的機械性能（néng），非常穩定，並表現（xiàn）出對聚（jù）碳（tàn）酸酯（zhǐ）基材（cái）的強大（dà）附著力。這（zhè）要歸功於沉積前的等離子處（chù）理過程（chéng）。
美國軍事標準被用（yòng）來評估所製備的塗層的耐磨（mó）性和附著力。在塗層（céng）上貼上膠帶，由於塗層的超（chāo）疏水性質，它對樣品表麵的（de）附著力非常弱（ruò）或沒有附著力。此外，還進行了（le）橫紋測試，以評估塗層質量和基材附著力。測試中沒有觀察到崩裂（liè）或分層，顯示出卓越的塗層附著力和質量。
用粗棉布墊在樣品表麵摩擦，以進一步評估塗層的耐久性。這引起了表麵形態的變化（huà），表麵粗糙度和表麵潤濕性受到（dào）影響。平均透光率略有下（xià）降，但仍高於原始的聚碳酸酯。這也導致了接（jiē）觸角度下降，但塗層的抗指紋特性在很大程度上得到了保留（liú）。
總（zǒng）結
這項研究（jiū）證明了脈衝激光沉積法適（shì）合在聚碳酸酯基材上沉積超疏水（shuǐ）塗層（céng），以增強材料對表麵汙染的抵抗力，並為光學設備賦予自（zì）清潔特性。
這個（gè）研究（jiū）領域是一個相對較新的（de）領域，這項研究為未來的研究人員提供（gòng）了一個指導，即表麵結構如何增（zēng）強聚碳酸酯光學鏡片和設備的抗指紋性能。此外（wài），它證明了所（suǒ）製（zhì）備的塗層保持了高水平的光學透射率和透明度，這對商業應用是至關重要的。
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