有机硅耐磨透明涂料的制备及性能研究

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1、万方数据第40卷第8期2010年8月涂料工业PAINT&COATINGSINDUSTRYV01．40No．8Aug．2010含二氧化钛的有机硅耐磨透明涂料的制备及-II,士g-Z月‘1匕5研究彭瑞迈，陈长春(南京工业大学材料学院，南京210009)摘要：采用溶胶一凝胶法，将钛酸酯、正硅酸乙酯和硅烷偶联剂(KH-560)进行共水解，经涂覆、固化，制备了含二氧化钛的耐磨透明膜层材料，通过各种方法对该涂料和膜层的光学和机械性能进行了分析表征。结果表明：所得复合耐磨透明膜层材料在町见光范围内的透过率均在90％以上，具有较好的耐热性，

2、并且膜层与基材的附着性好，铅笔硬度达到6H。关键词：有机硅；溶胶一凝胶；耐磨涂层；杂化薄膜中图分类号：TQ630．7文献标识码：A文章编号：0253—4312(2010)08—0036—04StudiesonPreparationandPropertiesofTitaniumDioxideContainingWear——ResistantTransparentSiliconeCoatingsPengRuimai，ChenChangchun(CollegeofMaterialScienceandEngineering，Nani

3、lngUniversityofTechnology，Na彬ng210009，China)Abstract：ThetitlesiliconewearresistantcoatingswasbeendevelopedbyCO‘。hydrolysisofsilaneCOU-piingagent(3一dycidyloxypropyl)trimethoxysilane(KH一560)andtitaniumbutoxide[Ti(OBu4]throughsol—gelmethod．Theopticalandmechanicalprope

4、rtiesofthehybridcoatingswerecharacterizedbyvarioustechniques．Ithasshownthatthecoatingsfilmshavehightransparencyofabove90％intherangeofvisiblelight，andpencilhardness6Hbothbeforeandafteraging，andgoodthermalstabilityandadhesion．KeyWords：silicone；sol—gel；wesg—resistantc

5、oating；hybridcoatingstilm0引言透明担料因具有密度低、耐冲击性能好、易加工成型等优点，常用作光学部件；但其耐摩擦、耐溶剂性能不好，限制-r其使用范围。通过表面增强提高塑料的表面硬度，可扩大其应用领域(如用于制作各种透镜和眼镜片)。在表面增强材料中，耐磨透明涂层因工艺简单、操作方便、成本低廉、性能优良而得到日益广泛的应用；其中，以水解成膜得到的有机硅耐磨涂层较为普遍‘。⋯，这种方法称为溶胶一凝胶法。有机硅硬质涂料具有硬度高、透明、耐磨、耐高温、低温不脆化和耐辐射等优点，现已广泛用作树脂镜片、光学透镜、背

6、投电视屏幕的保护屏、阳光板、飞机的风挡玻璃等塑料光学部件的耐磨涂层；其中树脂镜片耐磨涂料的用苗最大。国外从20世纪60年代后期开始研究用于光学塑料的有机硅耐磨涂料；20世纪70年代以后申请的专利逐渐增多，这方面工作尤以FI本、美同、德国报道较多。国内对有机硅耐磨涂料的研究起步较晚，目前国内的塑料镜片生产厂所用的涂料几乎全部依赖进口，价格昂贵。本实验的目的就是开发一种可应用于有机镜片的含钛组分的有机硅耐磨透明涂料，将——‘‘‘—’—⋯～～作者简介：彭瑞迈(1984一)，男，硕士，研究方向是光学薄膜涂料。折射率更高的无机氧化钛引

7、入有机硅耐磨涂料中，在不改变有机硅涂层强度的同时为将来研究如何提高有机硅耐磨涂层的折射率做准备。1实验部分1．1试剂钛酸丁酯：上海凌峰化学试剂有限公司；乙醇：化学纯，无锡市亚盛化工有限公司；盐酸：化学纯，杭州f仃化学试剂有限公司；去离子水：实验室自制；丙基三甲氧基硅烷(KH一560)：工业级；异丙醇铝：化学纯，国药集团化学试剂有限公司；正硅酸乙酯、硅胶溶剂、乙酰丙酮：由厂家提供。1．2涂料制备称取23．41g去离子水于烧杯中，加入1．40g盐酸(用作延缓钛酸丁酯强烈水解的抑制剂一。1)形成溶液A。将7．06g钛酸丁酯和15．

8、01g无水乙醇混合形成溶液B。在高速搅拌条件下，将B溶液用酸式滴定管滴加到A溶液中，速度约为1滴／s，最终获得淡黄色透明溶胶。向以上溶胶中加入正硅酸乙酯、硅烷偶联剂和异丙醇铝，搅拌2h后，适量添加乙酰丙酮、硅胶溶剂和流平荆，搅拌2h后得到耐磨透明涂料。万方数据彭瑞迈等：含二氧化钛的有机硅耐