防雾剂的作用机理基本都是借助于多元醇型非离子表层活性的特殊的分子结构，一部包括亲水基团，一部包括亲油基团 ，亲水基团吸附空气中的水分子并使其表层张力下降，那么就会减小水分子与透明物体表层的接触角，使水分子还没有在透明物体表层形成细小水珠以前，就会润湿、扩散于透明物体表层，形成一层超薄的透明水膜，对入射的光线不在造成散射作用，对视线也不一定造成干扰，那么就会起到防雾的作用。
常用的多元醇型非离子表层活性剂的类别有丙三醇酯、聚丙三醇酯、脱水山梨糖醇酯、乙氧化衍生物、乙氧化壬基酚、乙氧化醇等。
因为防雾剂的关键成分就是表层活性剂，而表层活性剂的分子结构具有两亲性:一端为亲水基团，另一端则是疏水基团。亲水基团可以吸收水分子形成水膜，展现出良好的防雾功效;疏水基团则影响到水膜造成流动性，并带动表层活性剂一同散失，那么就会使防雾剂的防雾效果也相应快速丧失，大大减少了防雾剂的防雾时间。另一方面，表层活性剂还具有对水的敏感性(极易溶于水)，当涂布防雾剂的透明物体表层遇到水冲洗时，其表层的防雾剂涂层--表层活性剂就会被迅速地溶解在水中而由流动的水带走，其防雾功能也就相应丧失。而且，防雾剂涂布在透明物体表层，因为有疏水基团的干扰并没有形成连续薄膜，仅仅是吸附在物体表层，没有形成牢固的附着力，用布一擦就把防雾剂给擦掉了，防雾功能也就没有了。所以水冲洗和擦拭是防雾剂的克星。
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