聚碳酸酯透明件-有機(jī)硅涂層-TiO2薄膜的耐紫外老化性能研究.pdf

1、聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）光學(xué)、力學(xué)性能優(yōu)異，但易受到紫外輻照、摩擦磨損等服役環(huán)境的影響，引起使用性能降低，制約了PC制品的服役安全與使用壽命。在PC表面制備有機(jī)、無(wú)機(jī)及雜化膜層，能夠在保持PC制品性能的前提下，賦予其新的功能，使PC制品能夠滿足日益復(fù)雜的服役環(huán)境，具有一定的學(xué)術(shù)意義與工程價(jià)值。
　　本文借助短波紫外（UVC）對(duì) PC表面進(jìn)行預(yù)處理，采用化學(xué)溶膠-凝膠法與物理磁控濺射技術(shù)相結(jié)合，在 PC表面依次制

2、備了有機(jī)硅涂層與無(wú)機(jī) TiO2薄膜，考察了UVC預(yù)處理對(duì)PC結(jié)構(gòu)性能及PC/有機(jī)硅涂層附著性能的影響，并通過(guò)分析 PC/有機(jī)硅涂層/TiO2薄膜體系在紫外輻照下的光降解與附著性能失效行為，重點(diǎn)研究了其耐紫外老化性能。主要工作包括：
　　1.研究了UVC預(yù)處理對(duì)PC/有機(jī)硅涂層附著性能作用機(jī)理及影響規(guī)律。結(jié)果表明：隨著UVC預(yù)處理時(shí)間的延長(zhǎng)，附著性能呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，原因在于預(yù)處理初期PC表面產(chǎn)生羥基、羧基等極性基團(tuán)，增加了界

3、面處基材與涂層間的化學(xué)鍵合，提升附著力；預(yù)處理時(shí)間進(jìn)一步延長(zhǎng)，PC表面產(chǎn)生低分子量降解薄層，易隨有機(jī)硅涂層脫離PC基體致使附著性能下降。
　　2.考察了 PC/有機(jī)硅涂層的耐紫外老化性能。結(jié)果表明：有機(jī)硅涂層在紫外光輻照下不發(fā)生降解反應(yīng)，且對(duì)PC基材的紫外老化行為沒(méi)有明顯的影響，歸因于有機(jī)硅涂層中Si-O鍵能強(qiáng)，不易被破壞，且允許紫外光與氧分子通過(guò)。UVC預(yù)處理后，PC/有機(jī)硅涂層的耐紫外老化性能有略微提升，原因是 UVC預(yù)處理后

4、PC基材與有機(jī)硅涂層結(jié)合更加緊密，能夠一定程度減少滲入界面處的氧氣，延緩紫外老化進(jìn)程，減少由于紫外老化產(chǎn)生的應(yīng)力，延緩了附著失效。
　　3.探討了TiO2薄膜對(duì)PC/有機(jī)硅涂層耐紫外老化性能的影響。結(jié)果表明：無(wú)機(jī)TiO2薄膜結(jié)構(gòu)致密，能夠阻礙氧氣的滲入，同時(shí)TiO2的紫外吸收能力可以減少作用于PC表面的紫外光，因此TiO2薄膜的引入能夠較明顯改善PC基材的耐紫外老化性能，延緩附著失效。有機(jī)硅涂層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在紫外輻照下與無(wú)機(jī)TiO2