UV固化含硅有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料的制備及性能研究.pdf

1、光學(xué)塑料具有高透明性、耐候性、穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度高、重量輕和易于加工等優(yōu)良的性能，廣泛應(yīng)用于建筑、交通、照明、廣告、工業(yè)、居家、醫(yī)療等行業(yè)，如門(mén)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(guò)程中易擦傷；同時(shí)其熱變形溫度低，不耐高溫。因而大大限制了其應(yīng)用。在光學(xué)塑料表面涂覆一層表面增硬涂層則是一種簡(jiǎn)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(diǎn)，而且尤其適用于熱敏性基材。有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化

2、材料兼具有機(jī)材料的成膜性、柔韌性和基材附著力與無(wú)機(jī)材料的高硬度與耐劃傷性，因而成為光學(xué)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(shù)脂復(fù)合，得到了兩種可光固化（UV）的有機(jī)/無(wú)機(jī)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?jī)?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(wú)機(jī)相與高官能度的UV樹(shù)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(jī)相進(jìn)行復(fù)合，得到了可光固化（UV）的有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化涂料。硅溶膠與雜化涂料可分別儲(chǔ)存180d和90d，性能穩(wěn)定。硅溶膠與光固化樹(shù)

4、脂混合后均勻透明，有很好的相容性，在有機(jī)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(jiàn)光區(qū)的透光率都在90％以上，耐擦傷性測(cè)試時(shí)空白PMMA的透光率下降了18～25%，而涂覆涂層的透光率幾乎無(wú)變化。當(dāng)涂料中硅溶膠的比例為20%時(shí)，涂層的硬度高達(dá)8H，體積收縮率比未添加硅溶膠的光固化樹(shù)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(wú)機(jī)相與雙酚A型環(huán)氧丙烯酸酯樹(shù)脂（CN104NS）的有機(jī)相進(jìn)行復(fù)合，得到了可光固化（UV）的有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化涂料。硅溶膠與雜化涂料可分別儲(chǔ)存180d和90d，性能穩(wěn)定。硅溶膠與UV樹(shù)脂復(fù)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(jiàn)光區(qū)幾乎無(wú)變化，透光率在90%以上，耐擦傷性測(cè)試時(shí)空白PM