基本信息
- 项目名称：
- 车窗防雾杀菌剂
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本作品提供一种车窗防雾杀菌剂，具有较长久有效的车窗、反照镜防雾功能与净化车内空气的杀菌功能，以达到安全行车、健康行车的目的。
- 详细介绍：
- 汽车挡风玻璃及反照镜由于温差、潮气、雨天等因素会起雾而影响视线，造成严重的交通安全隐患。在车内，水蒸汽遇冷会在玻璃片上凝结成许多小水珠，这些小水珠在表面张力的作用下收缩成半球形或球形，使光线散射。 此外，由于汽车常常在封闭的状态下行驶，车内的空气不流通，还会造成车内细菌的蔓延，导致某些疾病的传染。 因此，解决车窗和反照镜的起雾及车内空气的净化问题，对于保障安全行车至关重要。本作品旨在设计一种安全、经济、有效、绿色的既有防雾功能、又有灭菌作用的多功能防雾剂，以提高行车的安全性。 实验中分别观察了水滴在起雾的玻璃表面及经表面处理后不起雾的玻璃表面的聚集状态，发现当水滴在玻璃表面团聚时会发生起雾现象，而当水滴在玻璃表面铺开时不会发生起雾现象。 在实验观察的基础上，对水滴在玻璃表面受到的表面张力进行了分析，发现玻璃表面经防雾剂处理后，水滴在其表面受到的表面张力会变化，进而导致水接触角减小，水滴铺开。 经作品处理的玻璃表面之所以不起雾，是因为作品在玻璃表面上形成了一层用肉眼无法观察到的薄膜，而作品中的亲水性聚合物还能增强薄膜与玻璃间的结合力以提高防雾的持久性，这很好地克服了市场上的防雾剂商品防雾持久性不足的主要问题。 试剂中纳米二氧化钛的加入使作品可吸收阳光中的紫外光，并在紫外光的作用下催化分解车内有机废弃物、废气等，抑制细菌增长，净化车内空气。 本作品由无水乙醇、丙二醇、异丙醇、亲油端含11-14个C的烷基醇酰胺非离子表面活性剂、去离子水、聚乙烯吡咯烷酮、水溶性纳米二氧化钛按一定比例、一定顺序、混合均匀后制得，使用时只需喷出少量于车窗或车的反光镜上，然后用布擦拭均匀即可。本作品的车内防雾持续时间可达10天以上；车外反照镜防小雨挂水达48小时。 本作品的主要优势如下： (1)制备工艺简单，原料成本经济； (2)有效、持久防雾，性能稳定； (3)吸收紫外光催化杀菌，净化车内空气，绿色无毒。 随着社会经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，全世界拥有汽车的人越来越多，汽车已经成为人类生活中不可缺少的交通工具。由车窗起雾所引发的交通事随之增多，人们对经济绿色有效的车窗防雾方法倍加关注。如果这种多功能长效防雾剂能大力宣传与推广，相信有朝一日这种防雾剂会晋升于日用化工品的主流行列中。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 汽车挡风玻璃及反照镜由于温差、潮气、雨天等因素会起雾而影响视线，造成严重的交通安全隐患。在车内，水蒸汽遇冷会在玻璃片上凝结成许多小水珠，这些小水珠在表面张力的作用下收缩成半球形或球形，使光线散射。 此外，由于汽车常常在封闭的状态下行驶，车内的空气不流通，还会造成车内细菌的蔓延，导致某些疾病的传染。 因此，解决车窗和反照镜的起雾及车内空气的净化问题，对于保障安全行车至关重要。本作品旨在设计一种安全、经济、有效、绿色的既有防雾功能、又有灭菌作用的多功能防雾剂，以提高行车的安全性。 试剂的表面张力大小以及水滴落在介质表面形成的接触角大小是两个重要的技术指标，在很大程度上决定了介质表面的起雾状况。
科学性、先进性
- 实验中分别观察了水滴在起雾的玻璃表面及经表面处理后不起雾的玻璃表面的聚集状态，发现当水滴在玻璃表面团聚时会发生起雾现象，而当水滴在玻璃表面铺开时不会发生起雾现象。 在实验观察的基础上，对水滴在玻璃表面受到的表面张力进行了分析，发现玻璃表面经防雾剂处理后，水滴在其表面受到的表面张力会变化，进而导致水接触角减小，水滴铺开。 经作品处理的玻璃表面之所以不起雾，是因为作品在玻璃表面上形成了一层用肉眼无法观察到的薄膜，而作品中的亲水性聚合物还能增强薄膜与玻璃间的结合力以提高防雾的持久性，这很好地克服了市场上的防雾剂商品防雾持久性不足的主要问题。 试剂中纳米二氧化钛的加入使作品可吸收阳光中的紫外光，并在紫外光的作用下催化分解车内有机废弃物、废气等，抑制细菌增长，净化车内空气。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年7月2日在上海大学理学院举办的上海大学第二届物理实验创作竞赛中获得优胜奖。 2011年4月13日在第二届上海市大学生创新论坛中被评为优秀项目。 2011年5月9日在上海大学校团委举办的上海大学第八届“自强杯”大学生课外学术科技作品竞赛中获得二等奖。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 独家许可
作品可展示的形式
- 实物、产品；现场演示；样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本作品由无水乙醇、丙二醇、异丙醇、亲油端含11-14个C的烷基醇酰胺非离子表面活性剂、去离子水、聚乙烯吡咯烷酮、水溶性纳米二氧化钛按一定比例、一定顺序、混合均匀后制得，使用时只需喷出少量于车窗或车的反光镜上，然后用布擦拭均匀即可。本作品的车内防雾持续时间可达10天以上；车外反照镜防小雨挂水达48小时。 本作品的主要优势如下： (1)制备工艺简单，原料成本经济； (2)有效、持久防雾，性能稳定； (3)吸收紫外光催化杀菌，净化车内空气，绿色无毒。 随着社会经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，全世界拥有汽车的人越来越多，汽车已经成为人类生活中不可缺少的交通工具。由车窗起雾所引发的交通事随之增多，人们对经济绿色有效的车窗防雾方法倍加关注。如果这种多功能长效防雾剂能大力宣传与推广，相信有朝一日这种防雾剂会晋升于日用化工品的主流行列中。
同类课题研究水平概述
- 当前国内外车窗防雾的方法主要有以下几种： (1)开发热传导不良的玻璃或在玻璃内面吹送热风, 目的是不使玻璃内面的温度下降到露点以下； (2)用除湿装置降低室内湿度； (3)玻璃上涂布一种防雾薄膜； (4)玻璃上涂沫一层防雾剂, 即使水蒸气在玻璃表面结露, 亦不让其以水滴状存在, 而是使其转变成透明度极高的水膜。 第一、第二种方法, 是在中、高档汽车里安装空调及使用防雾性较好的挡风玻璃, 但是对大多数大众化汽车, 如卡车、公共汽车、大客车等, 此法太昂贵。第三种方法, 须在玻璃制造过程中应用, 其工艺复杂, 且对成品玻璃加工不便。第四种方法, 作为玻璃的防雾剂, 是由金属皂、硅、锆化合物、烷基吡啶卤化物、尿素等疏水性物质形成涂层。作为一般方法, 由疏水性物质形成的表面涂层, 从固着性和持久性来说, 未能得到满意的效果。 虽然有部分文献中对去雾剂持久性做了研究，并报道取得了一些成果，但是目前国内外对多功能去雾剂的研究甚少，而兼有杀菌功能的去雾剂尚未见有报道。本作品中利用了纳米二氧化钛的光催化杀菌作用，目前针对这方面的研究有不少，并对纳米二氧化钛的抑菌机理有了一定认识，对其光催化的杀菌作用也通过实验给出了证实。但是，将纳米二氧化钛的这种特性运用到车窗防雾剂上的还尚未见有报道。 参考文献 [1] 沈丹清.长效无毒玻璃防雾剂的研制[J].造船技术,2001,(4):17-18. [2] 彭文,汤华钊,向晶晶等.纳米TiO2抑菌机理研究[J].四川大学学报,2006,43(4):908-912.
