二氧化钛溶胶的含量对耐磨涂层性能的影响

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1、第41卷第4期涂料工、IVo1．41No．42011年4』JPAJNT&COATINGSINDUSTRYApr．2011二氧化钛溶胶的含量对耐磨涂层性能的影响冯海兵，欧迎春，谭欢(中国建筑材料科学研究总院，北京100024)摘要：以有机辟瓴烷为先驱体，采用溶胶一凝胶法结合流平存PMMA表面制备有机／无机耐磨涂层，研究了二瓴化钛}；=f胶的含刈咐麽涂层硬度、耐划伤件发耐磨性的影响，利用NDJ一1旋转黏度计、WGFS透光率／雾度测定仪、Taber5151耐磨仪等分析表涂层的性能。结果表明：加人二氧化钛溶胶后，钛原子取代了部分硅原子的位置，从m使形成的含有一()一riV,j有机尤机三

2、维立体网络结构，比只含si一()一si的有机无机-二维屯体网络结构的耐磨涂层性能为优异。关键词：_二氧化钛溶胶；耐踌涂层；溶胶一凝胶法；PMMA中图分类号：TQ630．49文献标识码：A文章编号：0253—4312(2011)04—0062—05TheInfluenceofContentofTitaniumDioxideSolonthePerformanceofAbrasion——ResistantCoatingFengHaibing，OuYingchun，TanHuan(GlassInstituteChinaBuildingMaterialsAcadem)，Beijing，1

3、00024，China)Abstract：Abrasion—resistantcoatingwaspreparedonPMMAbysol—gelprocesswithsiliconeprecur—sor．TheinflueneeofthetitaniumdioxideSOlcontentonthehardnessandantiscratehandabrasionresistancewereinvestigated，ofwhichthepropertiesweretestedwiththehelpofNDJ—lrotaryviscometer，WGFStI’ansparen(e／

4、I1azemeterantiTaber515labraser．Theresuhsshowedthatbyaddingtitaniumdioxidesol，theTiatomsreplacethepositionofsomesiliconatoms．SOthat~rmingSi一0一Tiorganic—inorganicthreedi—mensionalnetworkstructure，whichprovidedtheabrasionresistantcoatingsbetterperfbrmancethanthatwithSi一0一Siorganic—inorganicthre

5、edimensionalnetworkstructure．KeyWords：titaniumdioxidesol；abl’asion—resistantcoating；sol—gel；PMMA此学料有透光性、质毓轻、性好、耐冲击性高、价性涂层。这利有机改性涂层被称为Ormosils的有机一无机复格低廉、于加I：成形等优点，已广泛HJ于建筑、装饰、灯具、合网络材料，溶胶一凝胶技术能通过简单的]艺将有机材料料光盘、塑料光纤、挡风玻璃、透镜、眼镜等‘面然叫光学与无机材料合，使仃机材料的柔韧性与兀机材料的耐磨性、料仃其难以觅Ⅲ之的缺点如：(1)容易擦伤，耐刮忭较光学耐老化性、耐候性等结

6、合在一起。其中，制备有机硅硬质耐磨玻璃差；(2)耐热性差，热J】直；胀系数高，导热性，软化温度低，涂层是一种有效的方法、。。容易变形影响光学性能；(3)耐化学溶剂性能比光学玻璃烷氧摹硅烷是制备有机砗硬质耐磨涂层的主体成分，以差；(4)存用作眼镜H’时，厚度比较大等。从严重制约着光RSi(OR)(如甲基i乙氧基硅烷)和Si(OR”)(如正硅学料应用领域的扩展及其it常使』～=从塑料木身出酸乙酯)最为常用R、R”一般为甲基、乙基等；R的结构变化发，人们合成厂聚烯丙丝已醚碳酸酯(【!『JCR～39)，这种塑料较大，可以是甲桀、乙基、丙基、一环氰内氧基丙基、一基比最常朋的有饥玻璃(PM

7、MA)的耐划伤性有了很人的提高，丙烯酞氧丙基、一氨基等。硅氧烷水解后，可形成大量似却没仃质的改另一种式足在料表面制备耐磨涂层的si一0H，再经脱水，形成高度交联的耐磨性能较好的SiO，以解决这一问题。一炎方法是采用物理如PVD、CVI)、硬质网络；同时与si直接相连的有机皋团R的存在，町大大增PCVD。等技术邯能成功地制备⋯尤机唳或金属摸，但昕制加涂层的柔韧性，减少应力开裂，提高涂层与基底的粘接强膜表结合力芹，m日．成本高昂。另一类法足采Ⅲ化学度“。但是单·的有机硅涂层硬度不足很理想，可以添