UV固化含硅有機-無機雜化材料的制備及性能研究.pdf

1、光學塑料具有高透明性、耐候性、穩(wěn)定性、機械強度高、重量輕和易于加工等優(yōu)良的性能，廣泛應用于建筑、交通、照明、廣告、工業(yè)、居家、醫(yī)療等行業(yè)，如門窗、采光罩、燈具等。但是它卻有一些致命的缺陷：表面硬度低，在使用過程中易擦傷；同時其熱變形溫度低，不耐高溫。因而大大限制了其應用。在光學塑料表面涂覆一層表面增硬涂層則是一種簡單有效的提高其表面硬度的方法。而光固化（UV）技術(shù)具有固化速度快、節(jié)能和環(huán)保等特點，而且尤其適用于熱敏性基材。有機/無機雜化

2、材料兼具有機材料的成膜性、柔韌性和基材附著力與無機材料的高硬度與耐劃傷性，因而成為光學塑料表面透明增硬涂層的發(fā)展方向。
　　本文采用溶膠-凝膠法，以正硅酸乙酯（TEOS）和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（KH570）以及自制的含硅聚氨酯丙烯酸酯大單體為前驅(qū)體，合成出了兩種改性硅溶膠，然后再將這兩種硅溶膠分別與不同的基礎(chǔ)樹脂復合，得到了兩種可光固化（UV）的有機/無機雜化涂料，并系統(tǒng)研究了雜化涂料與雜化涂層的性能，具體研究內(nèi)容如下

3、：
　　1、采用溶膠-凝膠法，首先以正硅酸乙酯（TEOS）和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（KH570）為原料合成出了TEOS/KH570硅溶膠，然后以此硅溶膠為無機相與高官能度的UV樹脂（雙季戊四醇六丙烯酸酯（DPHA）、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）和1，6-己二醇雙丙烯酸酯（HDDA））的有機相進行復合，得到了可光固化（UV）的有機/無機雜化涂料。硅溶膠與雜化涂料可分別儲存180d和90d，性能穩(wěn)定。硅溶膠與光固化樹

4、脂混合后均勻透明，有很好的相容性，在有機玻璃（PMMA）表面經(jīng)紫外光（UV）固化后形成均勻致密的透明涂層，雜化涂層在可見光區(qū)的透光率都在90％以上，耐擦傷性測試時空白PMMA的透光率下降了18～25%，而涂覆涂層的透光率幾乎無變化。當涂料中硅溶膠的比例為20%時，涂層的硬度高達8H，體積收縮率比未添加硅溶膠的光固化樹脂涂層減小了51%，耐磨性提高了61%。
　　2、首先用異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）、丙烯酸羥乙酯（HEA）和γ-

5、氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）合成出含硅前驅(qū)體Si-PUA，再以TEOS和Si-PUA為原料合成出TEOS/Si-PUA硅溶膠，再以此硅溶膠為無機相與雙酚A型環(huán)氧丙烯酸酯樹脂（CN104NS）的有機相進行復合，得到了可光固化（UV）的有機/無機雜化涂料。硅溶膠與雜化涂料可分別儲存180d和90d，性能穩(wěn)定。硅溶膠與UV樹脂復合后，雜化涂料始終呈均一透明相，雜化涂層的透光率在可見光區(qū)幾乎無變化，透光率在90%以上，耐擦傷性測試時空白PM