聚碳酸酯表面耐紫外线透明涂层材料的制备与性能研究
聚碳酸酯因其质量轻，冲击强度大，透明性好，是传统硅酸盐玻璃最佳的替代品，但其表面耐磨性和耐紫外线性能差，是聚碳酸酯材料应用到车窗玻璃的最大瓶颈之一。
本文选用甲基丙烯酸酯甲酯树脂、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂和有机硅树脂作为成膜物质，研究了有机紫外线吸收剂、纳米SiO2和TiO2对涂层性能的影响。
1、甲基丙烯酸甲酯树脂耐紫外线涂层具有优异的光学性能、附着力及耐紫外线性能，120h紫外光加速老化后，黄色指数在1左右(未涂覆涂层的PC板为10.5)，但表面硬度低;
2、脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂涂层光学性能优异、附着力好、表面硬度高，达到2H，但耐紫外线性能一般，120h紫外光加速老化后，黄色指数达到4，加速老化240h后，紫外线吸收剂失效，黄色指数达到15;
3、采用溶胶-凝胶法制备的纳米SiO2/有机硅树脂，透射电镜发现，纳米粒子均匀分散在有机硅树脂中，涂层具有优异的光学性能，表面硬度达到1H，附着力一般，4B左右，120h紫外光老化试验后，黄色指数在4左右，在加速老化240h后，紫外线吸收剂失效，黄色指数达到17，未涂覆的PC板黄色指数达到18左右;
4、采用溶胶-凝胶法制备的纳米TiO2/有机硅树脂，红外光谱和热失重分析表明在涂层结构中形成热性能好的有机-无机杂化结构，透射电镜分析表明，纳米粒子均匀分散在有机硅树脂中，粒径在20nm左右，涂层透光率大于90％，雾度在小于1％，表面硬度达到3H、附着力好，240h紫外光加速老化后，该涂层的黄色指数在5左右（未涂覆PC板材17左右，涂覆有机硅-紫外线吸收剂涂层的PC在16左右），表明相对于有机紫外线吸收剂，无机纳米二氧化钛解决了紫外线吸收剂在长时间紫外光照射下失效的问题，耐磨性能测试表明，涂层在500转摩擦后，表面耐磨性提高一倍，涂层不仅大幅改善了PC表面的耐紫外线线性能，而且提高了PC表面的耐磨性。
聚碳酸酯;溶胶-凝胶法;有机硅;二氧化钛;耐紫外线涂层;耐磨性能
北京化工大学
硕士
材料科学与工程
丁雪佳
2012
中文
TQ323.41;TQ320.672
92
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）