有机玻璃表面增强增透的研究摘要:采用溶胶-凝胶体系制备光学塑料(有机玻璃:PMMA)表面增强的有机硅树脂涂层,制得Si-O-Si刚性交联网络涂层,具有良好的耐磨性及附着力,其表面平整、光滑,同时对PMMA基板的透光性具有明显的改善.并通过红外吸收光谱(FT-IR),紫外分光光度计(UV-vis)等手段,对涂层固化过程及各项性能进行表征.关键词:溶胶-凝胶;有机硅树脂;有机玻璃;表面增强;透光性光学塑料具有质轻,耐冲击,易于加工成型等特点,作为光学材料的重要分支正日益蓬勃的发展起来[1].然而,与光学玻璃相比,光学塑料表面硬度低,耐磨性、耐刮伤性及耐溶剂性差,在使用过程中常因表面易于擦伤或环境腐蚀形成的斑点而导致光学性能的下降,从而严重制约了光学塑料在高性能光学器件上的应用[2].而通过对光学塑料进行表面增强处理可以在保证良好透光性的前提下,对光学塑料表面起到很好的保护作用,改善表面的机械性能,提高其使用寿命,对扩大光学塑料在不同领域的应用有很大帮助.国外从60年代起就已经开始致力于光学塑料表面的有机硅耐磨涂层研究,相比之下国内的研究起步较晚,性能优良的产品较少.与国外同类产品相比,国内的增硬涂层或是耐磨性能较差,或是储存稳定性较差(一般不超过3个月至半年即有颗粒析出),目前国内所用的高性能有机硅增硬涂层主要依靠进口.本文旨在尝试采用不同的酸性催化体系,在保证涂层高表面硬度及良好透光性的前提下,利用二烷氧基硅烷增强涂层的韧性并提高溶胶产品的存储稳定性.接着在最常见的光学塑料有机玻璃(PMMA)表面制得有机硅树脂涂层,对其涂层形貌、结构进行观察分析,结果表明该涂层与基材具有良好的粘附性,涂层表面光泽好,有效提高了有机玻璃的表面强度,改善其耐刮伤性及透光性能.1实验部分1.1实验原料正硅酸乙酯(TEOS,AR);二甲基二甲氧基硅烷参考文献:[1]何子博,苏葆辉,冉均国,等.树脂镜片抗磨加硬膜层的研究进展[J].材料导报,2005,19(7):41-44.[2]王生杰,佀庆法,范晓东.功能性有机硅涂层材料[J].涂料工业,2005,36(6):48.[3]Que W, Sun Z, Zhou Y, et al. Optical and mechanicalproperties of TiO2/SiO2/organically modified silane com-posite films prepared by sol-gel processing[J].Thin SolidFilms,2000,359(2):177-183.[4]何涛,高长有.双组分有机硅涂料及其对有机玻璃表面的增强作用[J].有机硅材料,2006,20(6):288-291.[5]Almeida R M,Guitton T A,Pantano Jr G C.Characteriza-tion of silica gels by infrared reflection spectroscopy[J].Journal of Non-Crystalline Solids,1990,121(1/3):193-197.[6]高长有,杨柏,沈家骢,等.有机硅耐磨透明涂料[J].高分子通报,1996(2):120-125.[7]Zeno W,Frank N,Peter S.有机硅涂料科学和技术[M].北京:化学工业出版社,2002.