屏幕的防指纹疏油涂层 (OLEOPHOBIC COATING) 原理是什么?

亚展化工
2025-11-03

A:核心原理:降低表面能疏油涂层最根本的科学原理

表面能是什么?

答:可以理解为物质表面分子对外界物质的“吸附力”。表面能高的材料(如干净的玻璃、金属),其分子非常“渴望”与其他物质接触以降低自身能量,所以很容易被液体润湿和沾染。

油污特性带来的影响: 我们手指上的油脂、汗水等都是非极性液体,它们天生容易附着在表面能高的物体上。

涂层作用带来的好处 疏油涂层材料(通常是含氟化合物)具有极低的表面能。你可以把它想象成一个表面非常光滑”且“惰性”的层面

它对油污分子几乎没有“吸引力”。当油污接触到这层膜时,由于缺乏足够的吸附力,无法很好地铺展开,而是会倾向于收缩成一个个小液滴。

滴水成珠(防腐防锈).png

2. 以荷叶效应的方式实现

疏油涂层模仿了自然界中的“荷叶效应”。荷叶表面有微纳结构和蜡质层,使其具有超疏水和自清洁能力疏油涂层在分子层面实现了类似的效果。

关键成分: 最常用的是全氟聚醚 这类含氟有机物。氟元素是元素周期表中电负性最强的元素,碳-氟键非常稳定且强大,使得含氟分子之间的内聚力很强,但对外部分子的作用力很弱。

成膜过程: 在屏幕制造的最后阶段,通过真空蒸镀或喷涂等方式,将PFPE等液态涂层材料均匀地覆盖在屏幕表面。随后,这些材料会通过交联反应固化成一层透明、坚固、超薄的网状薄膜(通常只有纳米级别厚度),与屏幕玻璃紧密结合。

3. 具体效果:高接触角和易清洁

高接触角: 当一滴油(或水)滴在疏油涂层上时,它会形成一个近乎完美的圆珠,而不是摊开一片。液滴与固体表面之间的夹角被称为“接触角”。疏油涂层的目标就是实现高接触角(通常大于90度)。接触角越高,说明液体越难润湿表面,防污效果越好。

没有涂层: 油滴摊开,接触角小,容易沾染。

有涂层: 油滴成珠,接触角大,一擦即掉。

不锈钢防指纹油(记号笔划线成珠).png

4. 疏油涂层与疏水涂层的关系

通常我们说的疏油涂层也具备优秀的疏水性能。因为原理相通,都是通过降低表面能来实现的。所以,具备防指纹功能的屏幕,通常也能有效防止水渍残留。严格来说,手机屏幕上的涂层是一种 疏油疏水涂层

B:疏油涂层的局限性

尽管原理非常巧妙,但是疏油涂层并非永久杜绝与永久有效,它存在着几个弱电:

第一点为磨损:这是涂层消失最直接的原因,因为日常的使用、频繁与接触面摩擦,会一点点的将极薄的薄膜给磨掉。

第二点为分解:这个化解指的是某种有机溶剂,又或者酒精、强有效的清洁剂,就会分解表面的这层薄膜。

第三点为时间:长时间的存在岁月中,即便不去磨擦,它也会随着时间的日积月累,以及紫外线的长期照射,而缓慢降解,性能下降。


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