论文部分内容阅读
透明材料表面结雾是一种自然现象,给人们的生产、生活带来很大不便,甚至会发生危险。因此,透明材料防雾技术研究具有很重要的现实意义。目前国内、外以亲水防雾技术为主要研究方向。本实验针对常见亲水防雾膜和透明基材连接不牢固、容易脱落的缺点,利用乙烯基双键的加聚反应原理对透明基材进行表面改性,研制既能和光学玻璃等透明基材牢固连接,又具有高亲水性和高透光率的防雾材料。第一章纳米增透、高硬度防雾膜前体物的制备与表征方法：以正硅酸乙酯(TEOS)、乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)为基质,加入乙醇、盐酸、双蒸水,采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备增透、高硬度防雾膜前体物(以下简称为前体物)。以FTIR、XRD测定前体物结构,以UVSP测定镀膜前、后材料的透光率,以SEM测量材料表面结构,并测量前体物的粒径大小、膜层硬度和水接触角。结果：FTIR、XRD测定前体物中存在Si-O-Si网状结构。经UVSP测量镀膜透光率最高值为92.2%,高于未镀膜的光学镜片。液态前体物粒径为208.0±42.3 nm,水接触角为52.3°,膜层硬度为6H,结合度为96.2%。结论：制备的前体物中具有Si-O-Si网状结构,将其涂覆在玻璃表面会与玻璃发生作用形成稳定结构。本实验方法确保膜层和光学镜片粘接牢固,并保证膜层具有增透、高硬度等优良性能。第二章纳米增透、高硬度亲水防雾膜的制备与表征方法：以Si-O-Si为基质,加入丙烯酸铵、甲基丙烯酸铵和过硫酸铵,并加入甲基丙烯酸β-羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯等辅助官能团,采用加成聚合法制备纳米级增透、高硬度亲水防雾膜(以下简称为防雾膜),并讨论膜层耐久性。防雾膜各项性能的检测方法同上。结果：FTIR、XRD测定亲水防雾膜中不仅存在Si-O-Si网状结构,还存在有机聚合亲水基团。经UVSP测量镀膜透光率最高值为94.6%,高于未镀膜的光学镜片。液态防雾材料粒径为265.0±43.8nm。水接触角为14.5°。膜层硬度为6H,结合度为95.1%。结论：采用TEOS、A-151等材料制成的Si-O-Si网状结构在乙烯基双键打开后可以连接亲水性官能团。当水滴接触防雾膜表面时会铺展开来并形成均匀的水膜,提高透光率。在保证膜层增透、高硬度的同时,还保证了光学镜片的防雾功能。本实验制备工艺可行性好,质量控制方法简便、可靠。