以正硅酸乙酯為前驅(qū)體,以溶膠-凝膠法制備的SiO₂溶膠作為黏結(jié)劑,首先將SiO₂溶膠在玻璃上旋涂成膜作為底層黏結(jié)層,再將親水型氣相SiO₂納米顆粒與SiO₂溶膠混合后在底層上旋涂成膜作為上層微納米凹凸膜層,制得雙層透明耐磨微納米凹凸膜層;同時采用KH560嫁接改性的SiO₂納米顆粒替代未處理的SiO₂納米顆粒,制得改性雙層透明耐磨微納米凹凸膜層,研究了膜層制備工藝以及SiO₂納米顆粒改性對膜層界面結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明,當(dāng)旋涂轉(zhuǎn)速為400 r/min、膜厚為1.39μm時,底層黏結(jié)層具有優(yōu)異的透光性和耐磨性;紫外臭氧照射20 min后,水接觸角為0°,形成高化學(xué)活性的親水性表面。經(jīng)氟硅烷表面修飾,雙層透明耐磨微納米凹凸膜層和改性雙層透明耐磨微納米凹凸膜層的水接觸角分別為151.23°、150.82°,呈現(xiàn)超疏水性;在1 kg/cm²的荷載作用下,往復(fù)打磨200次后,它們的水接觸角分別達到121.97°和126.45... 

【文章來源】：材料導(dǎo)報. 2020,34(12)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

不同膜厚SiO2溶膠涂層玻璃的SEM截面圖: (a) S1; (b) S2; (c) S3

雙膜層制備工藝中,底層黏結(jié)層需要經(jīng)UVO照射20 min后再制備頂層,目的是進行表面化學(xué)活化。圖2是SiO2溶膠涂層(底層黏結(jié)層)的WCA隨UVO照射時間的變化曲線。樣品初始WCA為50.7°,表現(xiàn)出親水性,這主要是由于以TEOS為前驅(qū)體制備的SiO2溶膠在玻璃基底上形成的膜含有親水性羥基基團[18]。隨著UVO照射時間的延長,WCA不斷降低,即親水性不斷增強,直至UVO照射20 min時,水接觸角為0°。這是因為高活性的-OH、-CHO、-COOH等極性基團[19]形成了高化學(xué)活性的親水性表面,使其具有好的黏結(jié)力和鍵合性,有效增強了材料表面的黏結(jié)強度。2 雙層膜層的性能分析

圖4是樣品S/AAS和S/AA6S打磨前后的WCA照片。從圖4可知,樣品S/AAS和S/AA6S打磨前的WCA分別為151.23°、150.82°,打磨后二者仍能保持121.97°、126.45°。WCA降低,是由于打磨后膜層表面凸起的SiO2顆粒受損,這在一定程度上破壞了微納米凹凸結(jié)構(gòu)(如圖5、圖6所示)。本工作的打磨實驗參照《GB/T5137.1-2002 汽車安全玻璃試驗方法》以及日系汽車客戶耐磨標(biāo)準(zhǔn)進行,打磨測試后WCA>90°為合格,而WCA>125°是目前汽車玻璃行業(yè)技術(shù)目標(biāo),滿足指標(biāo)的研究鮮有報道。值得指出的是,打磨后改性雙膜層S/AA6S的WCA大于125°,技術(shù)達到領(lǐng)先水平。可見,制備的兩種雙膜層均具有較好的耐磨性能,其中,改性雙膜層經(jīng)打磨后WCA的降幅更小,性能更優(yōu)。圖4 (a,b)樣品S/AAS和(c,d)S/AA6S打磨(a,c)前、(b,d)后的WCA照片

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]KH560/KH570改性SiO2增透膜的制備[J]. 魏美英,王新敏,青雙桂,羅仲寬,鄭海興,劉世權(quán).  材料導(dǎo)報. 2012(14)



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