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探究有机玻璃表层材质的前景

  加入有机溶剂的目的是为了使反应产物分散均匀,在涂覆时有机玻璃耐磨涂层研究进展易于流平,并对有机玻璃表面产生一定的/溶蚀0作用,有利于提高附着力。常用的有机溶剂有乙醇、异丙醇、丙醇、丁醇等。水解催化剂一般为酸性催化剂,如稀盐酸、稀硝酸等,也可以采用有机酸如醋酸等。缩合催化剂一般为碱性物质,如苛性钾、苛性钠、乙酸钠等,也有报道采用乙酸胆碱。

  聚硅氧烷类涂料常用的助剂主要有2类:一类是为了进一步提高耐磨性,如胶体二氧化硅、胶体氧化锑等,以胶体二氧化硅最为常用,一般固含量在30%以下,胶体粒径在200nm以下;另一类是为了提高涂层的防紫外线能力,品种有胶体二氧化钛、胶体氧化铈等,以胶体二氧化钛最为常用。有时将二者共同使用,可使涂层的强度和防紫外线性能都得到提高。但由于这两种助剂固化后形成无机网络结构,与有机玻璃的附着力不如有机硅氧烷,因此一般不宜加入太多。如果希望增大无机网络结构所占的比例,一般需要对基材进行底涂处理。此外,为了增强涂料的其它功能,如可着色性、抗静电性等,还可加入季铵盐类物质,如三乙基烯丙基溴化铵。

  由于紫外线装置廉价易得,因此多采用紫外线固化方式,使用光敏引发剂来引发自由基聚合。常用的光敏引发剂有安息香醚类、二苯酮类,一般加入比例为聚合物含量的1% 5%.由于单体聚合时容易受空气中氧的影响而发生阻聚现象,因此最好在氮气或其它惰性气氛中进行。

  为进一步提高多官能团丙烯酸酯涂料的耐磨性,可在该类涂料1中引入聚硅氧烷或胶体二氧化硅结构,一般采用含有乙烯基团的有机硅氧烷水解缩聚或与胶体二氧化硅共水解缩聚的产物。由于有机硅氧烷中的乙烯基团可与丙烯酸酯官能团发生共聚,因此形成涂料的均匀性和成膜性较好,形成的涂层硬度也有所提高。

  结语通过近半个世纪的发展,有机玻璃耐磨涂层在美国、日本及欧洲发达国家已获得广泛的应用,聚硅氧烷和多官能团丙烯酸酯两条路线已经成熟并相互结合向复合功能化方向发展,如耐磨兼顾导电、减反射及防紫外线、防静电等。同时新的路线、新的工艺也在不断发展,聚氨酯涂料因其独有的柔韧性将在该领域占有一席之地,等离子体化学气相沉积镀层技术作为新的工艺路线,可以将多种功能的涂层组合,发展空间广阔,但要实现大尺寸不规则成型件的涂覆均匀性,降低成本,还有许多困难需要克服。

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