有機(jī)硅涂層增硬聚碳酸酯表面的研究.pdf

1、光學(xué)樹(shù)脂鏡片尤其是聚碳酸酯(PC)鏡片正日益成為目前鏡片的主流，但PC本身硬度較低的缺點(diǎn)嚴(yán)重限制了它的應(yīng)用。人們?cè)趪L試改變光學(xué)塑料本身的同時(shí)，也非常重視塑料表面的改性處理，針對(duì)PC表面較軟不耐擦傷的缺點(diǎn)，人們研制了各種表面增硬的辦法，其中，表面涂覆是非常簡(jiǎn)單有效的方法之一。
　　 有機(jī)硅涂料以其優(yōu)異的性能非常適合用來(lái)做PC表面的增硬涂層，而有機(jī)硅涂料制備過(guò)程的本質(zhì)就是硅氧烷的水解-縮聚反應(yīng)。本文通過(guò)氣相色譜研究了甲基三甲氧基硅烷

2、(MTMS)和正硅酸乙酯(TEOS)在不同條件下單獨(dú)水解以及共水解的過(guò)程，結(jié)果發(fā)現(xiàn)甲基三甲氧基硅烷和正硅酸乙酯都傾向于完全水解，水、催化劑濃度、反應(yīng)溫度等，對(duì)反應(yīng)過(guò)程有影響，但對(duì)最終反應(yīng)程度幾乎沒(méi)有影響。當(dāng)反應(yīng)體系中的水量不足的時(shí)候，醇類溶劑會(huì)更多的參與到反應(yīng)中去。最后通過(guò)傅立葉變換紅外線光譜(FTIR)證實(shí)MTMS和TEOS共水解生成大量Si-OH，并且水解的同時(shí)進(jìn)行著縮聚反應(yīng)，生成大量Si-O-Si結(jié)構(gòu)的預(yù)聚物。
　　 根據(jù)

3、水解反應(yīng)的結(jié)果，對(duì)有機(jī)硅涂料及涂層的制備進(jìn)行了研究，討論了涂料各組分對(duì)涂料及涂層性能的影響，確定最終的涂料配方為摩爾比MTMS：TEOS：KH570(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)=4:6:2，H2O：Si=4:1，水解體系pH=2，以異丙醇為溶劑，在水解2h后，加入乙醇：異丙醇=1:1的混合溶劑，將固含量調(diào)節(jié)為15％～20％，并添加涂料總量0.4％的固化劑。
　　 通過(guò)DSC/TG、FTIR等手段對(duì)涂料的固化過(guò)程進(jìn)行了研

4、究，同時(shí)對(duì)涂層的透光性進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，二月桂酸二丁基錫能促使更多的Si-OH和Si-OR發(fā)生縮聚，可以更好地促進(jìn)固化，涂層應(yīng)先在70℃預(yù)固化一段時(shí)間，然后在120℃固化2h。FTIR證明涂層固化形成了Si-O-Si交聯(lián)結(jié)構(gòu)，MTMS、KH570都通過(guò)縮聚的方式存在于交聯(lián)結(jié)構(gòu)中，固化完成后的涂層中仍然保留了少量Si-OH。
　　 為獲得更高性能的有機(jī)硅涂層，研究了無(wú)機(jī)溶膠粒子的加入，并探索了PC多層底涂涂層對(duì)硬度等的影響，結(jié)