“隐形雨刮”在汽车行业及其他行业的应用
时间：2020-12-29 16:01:33 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：下雨天，汽车玻璃上的雨滴会严重影响视野，通过采用新型疏水剂技术对玻璃表面进行处理，使汽车玻璃不再受到雨滴视野干扰。同时可以拓展到建筑玻璃幕墙、手机屏幕、视频监控、浴室镜子、化妆镜、落地窗、酒柜玻璃、冰箱玻璃等多方面的实际应用，具有良好的发展前景。
关键字：隐形雨刮、疏水剂、玻璃表面处理
中图分类号：U44 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（b）-0000-00
1.引言
在广州这样的南方城市，经常会出现下雨天，在下雨天，开车的朋友都会有这样的困扰：一方面受到雨天光线不足及视野模糊的影响，需要更加小心的开车，另一方面还要忍受雨刮器不停的在前面挥来挥去。如果遇到雨刮器老化，或者挡风玻璃表面沾上灰尘或者其它物质之类，雨刮器刮过去后会产生一丝丝的条纹，不但影响行车视线，还影响心情。在下雨天开车想变道时，车侧窗和侧倒后镜沾满了雨水，一片模糊，完全看不清后面的车辆，真是非常危险。尤其是在光线不足的晚上开车，危险性更大。
根据国际驾驶安全调查显示，雨天驾车的交通事故率比平常高出大约五倍，主要原因是司机在雨天行车时视线较差，容易引起交通事故。尤其是在夜雨中行车，没有刮净的雨滴会在灯光下产生各种反射光，使前方视线变得极度模糊，易引发交通事故。经统计，超过45% 的交通事故，例如刮擦、追尾等发生在雨天，可见雨天行车的安全隐患非常大。有研究机构在汽车倒后镜上安装雨刮器，以期减轻雨水对倒后镜的影响，但汽车侧窗也遍布雨滴，作用不大[ ]。那么雨天行车安全隐患有没有什么好办法能解决呢？
2.“隐形雨刮”
众所周知，玻璃是一种硅酸盐类非金属材料，因此其表面具有亲水性。加之玻璃的非晶体结构，虽然表面看似光滑实际上依然有细微的凹凸不平，在雨天不借助雨刮等外部工具，是无法去除附着在玻璃表面的水膜导致驾驶人员视野模糊。因此，若需要让雨水不再附着在挡风玻璃表面上，则需要改变玻璃表面的亲水性。法国科学家曾在数年前开始对汽车玻璃表面处理进行研究，“隐形雨刮”应运而生[ ]。
所谓“隐形雨刮”，是相对于机械雨刮而言，是一种无色透明的液体涂料，本质上是一种疏水剂。将其涂抹在汽车挡风玻璃或其他玻璃的表面后，就能在短时间内很快形成一层无色透明的很薄的薄膜。该薄膜疏水性极强，使得雨水等很难附着在玻璃表面上。实质上就是利用疏水剂改变玻璃的表面，使得玻璃表面具有疏水性。在重力和风力的作用下，使得水滴不再附着在玻璃表面上，从而达到维持玻璃的可视性，透光度高，提高雨天能见度，扩大雨天视野。
3.疏水剂
疏水剂是一种混合体化合物，经科学技术表面改性处理后，分散在水中形成稳定的分散体，加入涂料中能在涂料成膜表面形成一种特殊抗水结构（改变接触角）使被依附物体表面具有极强的疏水、憎水、防水性能。同时不影响涂膜的透气性；既避免了有机硅疏水材料差的重涂性，也避免了其它疏水剂透气性差的局面。使涂料具有良好的荷叶疏水性、自洁性、憎水性、防水性、耐污性、耐擦洗性等性能。
在水溶液中非极性基团（如碳氢链）相互靠拢、缔合的作用即所谓“疏水作用”。疏水作用表现为：在水介质中，非极性分子或基团（即“疏水”分子或基团）之间存在着显著的吸引作用。但“疏水”之意，并指此种非极性分子（或基团）与水分子之间有相斥作用、不存在范德华引力；而是说明，在此种非极性分子或基团与水在一起的体系中，存在着非极性分子或基团本身自相缔合而表现逃离水介质的热力学趋势。使接触角由π/2>θ>0提高到π>θ>π/2，才能呈现出类似荷叶的斥水效果。
4.疏水剂的其他实际应用
4.1 建筑玻璃幕墙
在现代的高层或超高层建筑中，采用玻璃幕墙作为建筑外围护结构或装饰结构占据了大部分。但玻璃幕墙给城市建筑带来美观的同时，其潜在的各方面安全隐患也不容忽视。其中一个潜在安全隐患就是玻璃幕墙的清洁。如果清洁不当，会对玻璃造成不可逆的损坏。普通玻璃与水的接触角一般为30-40度，所以玻璃外墙很容易形成水珠，不易滑落，在水珠干燥过程中，又极容易吸附空气中的灰尘，干燥后形成水痕，天长日久，形成污垢。因此，玻璃幕墙需要定期进行清洗，而玻璃幕墙的清洗，必须要在良好的气候条件下进行，风力要小于4级，尤其是高空风力。另外，下雨、下雪、有雾、能见度差以及高温和低温等条件下，都不适合进行外墙清洗。此外外墙清洗需要专业的清洗人员，确保工人人身安全及设备正常运转，并经过安全技术培训，还需要相应的机械设备、用具、绳子、坐板、安全带。高空作业存在的安全隐患，以及用二甲苯、甲苯、无机酒精或乙醚等有毒性的溶剂对环境有很大的影响[ ]。有企业和科研机构致力研究高效的机电一体化玻璃幕墙清洁机，但始终存在高空作业的安全隐患[ ]。新型疏水自清洁剂，具有极强的疏水性能，经特殊表面改性技术处理后，分散在水、醇中形成稳定的无色透明化合物。可常温喷涂或浸渍提拉，然后干燥固化数分钟，即可在经处理的玻璃表面形成一层透明疏水薄膜，改变玻璃表面与水的接触角，使玻璃表面具有极强的疏水、憎水、防水效果，水与物体表面接触角大于150°，犹如在荷叶上一样滚落，具有显著荷叶效应，使附着在物体表面的灰尘，污垢随着水珠重力快速滑落，带走玻璃表面灰尘和大部份污垢，不留水痕迹。可以节省清洗费用，降低人工清洗使用的清洗剂，降低高空清洗作业带来的安全风险，解决建筑墙面，屋面的清洗难题，常温常压涂覆，降低应用门槛。
4.2 手机屏幕
随着智能手机的迅速普及，以iPhone等为代表的大屏幕智能手机迅速取代小屏幕功能手机，成为手机行业的主流。大屏幕手机，分辨率高，色彩鲜艳，操作方便，性能强劲，可以游戏视频等多功能应用，深受广大青少年喜爱。然而大屏幕手机多数使用触摸屏操作，手指需要直接接触屏幕，导致屏幕上遍布指纹及油迹，影响外观。若在屏幕上贴膜，则手感较差，屏幕色彩及清晰度下降，某些劣质贴膜甚至会造成手机操作出错，严重影响手机性能体验。若在手机屏幕上覆盖一层疏水自清洁剂，不但手机体验毫无影响，还能使屏幕表面保持洁净如新。如有灰尘油迹，只需轻轻一拭，立即干净。
4.3 视频监控
视频监控是安全防范系统的重要组成部分。包括前端摄像机、传输线缆、视频监控平台。它是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控技术也有了长足的发展。在城市管理、交通、治安等各方面，视频监控系统正发挥着重要的作用。由于视频监控多安装于室外公共场所，下雨，灰尘等会对摄像头的清晰度造成严重影响，若不及时清洁，摄像头的功效将大大下降。但派专人定期清洁视频监控摄像头，一则人力成本过大，二则摄像头多数位于高处，需要依靠攀高工具方能清洁，存在一定的安全隐患。在视频监控摄像头安装完成后，在最外面的光学镜头或镜头保护玻璃表面涂上疏水剂，可保持视频监控的清晰度，不用再耗费人力物力去清洁摄像头，节省成本，安全高效。
4.4 其他应用
除了上述的应用外，浴室镜子、化妆镜、落地窗、酒柜玻璃、冰箱玻璃等有可能与水分或较为潮湿的场所里面的玻璃表面，都可以涂抹疏水剂，免去清洁麻烦，保持玻璃的清晰度，历久常新。
5.总结
可以预见，玻璃表面处理已在玻璃行业中发挥越来越重要的作用，其中疏水剂在玻璃表面处理中，其简单易行，涂抹简便，效果明显耐久，将很值得在多个行业中推广，适合于众多行业，正是欣欣向荣的产业。
参考文献
