本文關(guān)鍵詞：復(fù)合防護(hù)玻璃制備、改性及其性能研究

  更多相關(guān)文章： 防護(hù)玻璃 熱塑性聚氨酯 硅烷偶聯(lián)劑 聚碳酸酯 表面改性

【摘要】：防護(hù)玻璃因具備優(yōu)異的光學(xué)和抗沖擊安全性能而被廣泛應(yīng)用于交通、建筑、金融等領(lǐng)域。近年來,隨著民眾自身安保意識(shí)的提高,以及汽車、建筑等行業(yè)關(guān)鍵零部件的輕量化、安全化趨勢下,Glass/PU(聚氨酯)/PC(聚碳酸酯)有機(jī)-無機(jī)復(fù)合防護(hù)玻璃因其質(zhì)輕,PC具有良好的光學(xué)性能和抗沖擊韌性,而成了人們未來首選的防護(hù)玻璃。但是在應(yīng)用和生產(chǎn)過程中仍存在一些問題：由于玻璃與PC本身的性質(zhì)相差很大,中間膠層粘結(jié)力較低,導(dǎo)致在生產(chǎn)和使用過程中會(huì)發(fā)生脫膠現(xiàn)象。針對這些問題,本文通過TPU和基材表面改性的方法提升復(fù)合有機(jī)-無機(jī)層間的粘結(jié)強(qiáng)度,研究了表面改性和復(fù)配工藝對防護(hù)玻璃性能的影響。主要研究內(nèi)容如下：(一)防護(hù)玻璃用熱塑性聚氨酯(TPU)表面改性。經(jīng)硅烷改性后的TPU膠片表面有少量的Si-O-Si鍵及脲鍵生成,改性后膠片表面形貌變得不規(guī)則,表面粗糙度增加,表面水接觸角降低,膠片的耐熱穩(wěn)定性、表面活性和透光率均得到提升。改性后的TPU膠片的粘結(jié)性能提升,當(dāng)偶聯(lián)劑溶液水解時(shí)間為8h,超聲處理時(shí)間為5min時(shí)效果最佳,TPU膠片對于防護(hù)玻璃復(fù)配層間的粘結(jié)強(qiáng)度由改性前的2.02MPa增大至5.63MPa,提高了約180%。(二)防護(hù)玻璃基材表面強(qiáng)化改性及其粘結(jié)性能研究。表面強(qiáng)化后玻璃的抗彎強(qiáng)度增加,且離子交換的效果優(yōu)于物理鋼化；離子交換后的玻璃呈現(xiàn)出均勻粗糙表面,透光率降低；PC經(jīng)過改性后,表面粗糙度增加,表面水接觸角下降,表面活性增強(qiáng),透光率降低。玻璃的表面強(qiáng)化、TPU和PC改性均有利于提高防護(hù)玻璃復(fù)配層間的粘結(jié)強(qiáng)度,通過優(yōu)化獲得最優(yōu)復(fù)配組合,即表面強(qiáng)化后的玻璃、經(jīng)水解8h的硅烷處理5min的TPU和60℃5mol/L NaOH溶液處理1h的PC。(三)防護(hù)玻璃復(fù)配工藝優(yōu)化及其性能研究。玻璃表面強(qiáng)化、PC表面改性都會(huì)影響復(fù)合防護(hù)玻璃的透光率,使其下降2～4%；TPU改性對防護(hù)玻璃的透光率影響不大。玻璃表面強(qiáng)化對防護(hù)玻璃耐熱性影響不大,而PC和TPU表面改性有利于提升防護(hù)玻璃的耐熱性；復(fù)合防護(hù)玻璃經(jīng)過紫外照射后黃變老化現(xiàn)象不明顯,透光率下降,降幅約2-5%,TPU表面改性有利于其抗紫外線性能。抗沖擊測試研究表明,不同結(jié)構(gòu)的復(fù)合防護(hù)玻璃均符合國家公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)A類要求,符合標(biāo)準(zhǔn)的防護(hù)玻璃厚度降至4mm左右；TPU改性后使玻璃與PC之間粘結(jié)強(qiáng)度提升,有利于防護(hù)玻璃整體的抗沖擊強(qiáng)度。
【關(guān)鍵詞】：防護(hù)玻璃 熱塑性聚氨酯 硅烷偶聯(lián)劑 聚碳酸酯 表面改性
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ171.7
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-32
• 1.1 引言12
• 1.2 防護(hù)玻璃綜述12-19
• 1.2.1 復(fù)合防護(hù)玻璃的背板材料14-16
• 1.2.2 復(fù)合防護(hù)玻璃的中間膠結(jié)層材料16-18
• 1.2.3 防護(hù)玻璃的應(yīng)用18-19
• 1.3 無機(jī)玻璃表面強(qiáng)化19-23
• 1.3.1 物理鋼化法19-20
• 1.3.2 化學(xué)鋼化20-23
• 1.4 中間膠層材料及其表面改性23-27
• 1.4.1 聚氨酯膠粘劑的粘結(jié)原理23-25
• 1.4.2 膠片薄膜表面改性25-26
• 1.4.3 硅烷偶聯(lián)劑26-27
• 1.5 防護(hù)玻璃的復(fù)合工藝及性能27-30
• 1.5.1 干法制備復(fù)合防護(hù)玻璃27-29
• 1.5.2 不同干法之間的對比29
• 1.5.3 復(fù)合防護(hù)玻璃的性能29-30
• 1.6 立題依據(jù)與研究內(nèi)容30-32
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料與測試表征方法32-36
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料32
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備32-33
• 2.3 測試表征方法33-36
• 2.3.1 三點(diǎn)抗彎強(qiáng)度測試33
• 2.3.2 紫外-可見光光譜分析33
• 2.3.3 熱分析33
• 2.3.4 掃描電子顯微鏡(SEM)及能譜(EDS)分析33-34
• 2.3.5 原子力顯微鏡(AFM)34
• 2.3.6 紅外光譜分析34
• 2.3.7 表面接觸角(CA)分析34
• 2.3.8 粘結(jié)強(qiáng)度測試34
• 2.3.9 抗沖擊強(qiáng)度測試34
• 2.3.10 耐熱性測試34-36
• 第三章 防護(hù)玻璃用熱塑性聚氨酯(TPU)表面改性36-54
• 3.1 前言36
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分36-37
• 3.3 結(jié)果與討論37-52
• 3.3.1 硅烷偶聯(lián)劑表面改性機(jī)理37-38
• 3.3.2 聚合物紅外光譜分析38-40
• 3.3.3 膠片熱學(xué)性能分析40-43
• 3.3.4 膠片表面性能分析43-48
• 3.3.5 膠片光學(xué)性能分析48-50
• 3.3.6 力學(xué)性能分析50-52
• 3.4 本章小結(jié)52-54
• 第四章 防護(hù)玻璃基材表面強(qiáng)化改性及其粘結(jié)性能研究54-66
• 4.1 前言54
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分54-56
• 4.2.1 離子交換54-55
• 4.2.2 聚碳酸酯表面改性55
• 4.2.3 粘結(jié)性能研究55-56
• 4.3 結(jié)果與討論56-65
• 4.3.1 無機(jī)玻璃離子交換強(qiáng)化56-60
• 4.3.2 聚碳酸酯(PC)堿洗60-62
• 4.3.3 不同無機(jī)玻璃、PC與PU之間粘結(jié)強(qiáng)度分析62-65
• 4.4 本章小結(jié)65-66
• 第五章 防護(hù)玻璃復(fù)配工藝優(yōu)化及其性能研究66-78
• 5.1 前言66
• 5.2 實(shí)驗(yàn)部分66-67
• 5.3 結(jié)果與討論67-75
• 5.3.1 復(fù)合防護(hù)玻璃光學(xué)性能分析67-69
• 5.3.2 復(fù)合防護(hù)玻璃抗彎強(qiáng)度分析69-71
• 5.3.3 復(fù)合防護(hù)玻璃耐候性能分析71-73
• 5.3.4 復(fù)合防護(hù)玻璃抗沖擊強(qiáng)度分析73-75
• 5.4 本章小結(jié)75-78
• 第六章 全文總結(jié)78-80
• 6.1 總結(jié)78-79
• 6.2 展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-86
• 致謝86-88
• 個(gè)人簡歷88-90
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果90

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