透明聚碳酸酯（Polycarbonate,PC）綜合性能優(yōu)異,其工程應用正向高端工業(yè)制品以及航空航天、國防等戰(zhàn)略領域不斷拓展,但PC制品在使用過程中易出現(xiàn)環(huán)境應力開裂（Environmental stress cracking,ESC）失效,在復雜環(huán)境下（紫外輻照、高低溫交變等）易發(fā)生老化,制約了其使用壽命和服役安全性。在PC上進行涂層鍍膜近年來在工程界和學術界均受到高度重視,但多集中在改善表面性能、增加功能方面。研究PC/涂層體系在特定環(huán)境下的老化失效行為,可為發(fā)展高可靠性PC透明件的涂層防護手段、提升制品的耐老化/抗失效性能提供理論和實驗依據(jù),具有重要的學術意義和工程價值。本論文以PC透明件易發(fā)生ESC失效和光氧老化為背景,重點研究了PC/有機硅（PC/Silicone）涂層體系在溶劑-應力共同作用下的ESC行為,并進一步考察了其耐紫外老化性能。主要工作包括:（1）在PC注塑制品表面制備了透明Silicone和Silicone/Ti O2雜化涂層,借助AFM、SEM、紫外-可見光分光光度計等表征了其結構、光學性能和附著性能。結果表明:Silicone涂層表面光滑平整,對制品起到了增... 

【文章來源】：鄭州大學河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

PC表面涂覆有機硅和有機硅/TiO2雜化涂層后的表面水接觸角變化

角為 83.7°，表明 PC 試樣表面涂覆涂層后其水接觸角材料的表面能有關，表面能越低，材料越趨于疏水，即本身屬于低表面能物質，其結構中甲基與 Si 原子以σ鍵空間，甲基上朝外排列的氫原子與水的氫相斥，從而使氧接近，賦予材料本身具有較強的憎水性，致使 PC/有機角較大。而二氧化鈦結構中 Ti-O 鍵距離小、不等長，所親水特性，故有機硅溶膠中 TiO2的引入會降低涂層的水率作為高性能透明制品，必須保證其良好的光學性能才能是表征制品光學性能的常用指標，制品的透光率越高，滿足高性能透明 PC 材料在汽車、列車擋風玻璃等對透明，其表面涂層也必須具有較好的透光性。本章采用紫外測試 PC 樣條以及 PC/涂層試樣在可見光區(qū)的透光率，其

透光率大于 90%，高于未涂層的 PC，說明制得的涂層具有良好的可見光透，這是由于涂覆涂層的 PC 樣條具有比未涂覆涂層的 PC 樣更光滑平整的表見 AFM 圖 2.8），從而減弱了 PC 樣條表面的漫反射，涂層起到了增透的作9]。對于雜化涂層，由于有機相中無機相的加入，可能二氧化鈦微粒的存在有一定的散射作用，致使雜化涂層的可見光透光率比有機硅涂層略低，但涂層的可見光透光率仍高于純 PC，表明制得的雜化涂層均一透明，仍具有的可見光透光率。.3.3 膜厚采用溶膠凝膠法制備的涂層厚度，通過 SEM 觀察試樣的微觀形貌來測定 2.4 中（a）和（b）分別為 PC 試樣表面涂覆有機硅涂層后的表面和斷面形EM 照片，由圖 2.4 可以看出，涂層的表面比較平滑，從橫斷面圖可以清晰到有機硅涂層與 PC 基體之間的界面，由圖（b）可以測量出實驗制備的有涂層大約為 4.9μm，有機硅涂層交聯(lián)結構具有較好的耐磨性，該涂層具有的厚度，能夠實現(xiàn)增強 PC 制品的表面耐磨性。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]聚碳酸酯耐磨涂層應用技術[J]. 鐘艷莉,張旋,張洪峰.  現(xiàn)代涂料與涂裝. 2012(06)
[2]聚碳酸酯光學零件用紫外光固化耐磨涂料研究[J]. 鐘艷莉,梁瑞勝,張洪峰,厲蕾.  現(xiàn)代涂料與涂裝. 2010(07)
[3]聚碳酸酯在我國典型大氣環(huán)境下的老化行為研究[J]. 張曉東,馮皓,揭敢新.  中國建材科技. 2010(S1)
[4]納米TiO2薄膜的制備及其光譜特性研究[J]. 郝麗媛,周炳卿,韓兵,陳霞,李力猛,那日蘇,王麗娟.  信息記錄材料. 2009(05)
[5]有機硅增硬涂層的制備以及固化分析[J]. 鄧穩(wěn),王庭慰.  涂料工業(yè). 2008(08)
[6]有機玻璃表面增強增透的研究[J]. 張超,林金平,陳建歲,林國良.  廈門大學學報(自然科學版). 2008(03)
[7]化學氣相沉積技術的進展[J]. 張迎光,白雪峰,張洪林,劉寧生.  中國科技信息. 2005(12)
[8]物理氣相沉積技術在模具中的應用及發(fā)展[J]. 許鋒,龔冬梅.  皖西學院學報. 2005(02)
[9]金屬基陶瓷涂層的制備、應用及發(fā)展[J]. 周健兒,李家科,江偉輝.  陶瓷學報. 2004(03)
[10]有機硅硬質涂料的制備[J]. 邵月剛,詹學貴,姜承永,范宏.  有機硅材料. 2004(03)

博士論文
[1]含硅有機—無機雜化硬質薄膜的制備及其性能研究[D]. 朱再盛.華南理工大學 2013

碩士論文
[1]有機硅超疏水表面的制備、結構與性能研究[D]. 李恒.華南理工大學 2014
[2]聚碳酸酯表面透明耐磨涂層的研究[D]. 王志強.蘭州大學 2014
[3]光氧老化和環(huán)境應力開裂對聚合物注塑制品協(xié)同作用研究[D]. 韓冬雪.鄭州大學 2010



本文編號：2962927