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聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)光学、力学性能优异,在空天和高端制品应用前景广阔。PC表面进行涂层和镀膜,可在保证PC本体性能的同时,改善表面性能,赋予新的功能,近年来受到高度关注。二氧化钛(Ti O2)作为新兴功能材料,具有光催化、自清洁、耐紫外等多重特性,在PC上制备高质量Ti O2膜层体系,研究PC透明件/膜层的耐老化行为,具有重要的学术和工程价值。本文采用等离子体溅射技术,在PC表面制备纳米Al2O3/Ti O2复合膜层,通过AFM、XRD、紫外-可见光分光光度计和接触角仪等手段,研究了膜层体系的微观形貌、附着力、透光率、吸光度和润湿性能等;借助紫外光加速老化试验,重点考察了Ti O2膜层对PC耐紫外老化性能的影响。主要工作包括:1.考察了PC表面等离子体溅射Ti O2膜层体系的光学性能和表面微观形貌。结果表明:PC/膜层体系具有良好的透明性,在可见光大部分范围内透过率达到90%以上;复合膜层为非晶态结构,随着溅射时间延长,膜层表面“岛”状结构变大变密,表面粗糙度也随之增加,颗粒尺寸范围为10nm~150nm;膜层的紫外光吸收能力随着Ti O2膜层厚度增加而增强。2.探究了Ti O2膜层体系对于PC耐紫外老化性能的影响。通过分析红外光谱3470cm-1处和紫外-可见光光谱400nm处吸光度的变化,来表征不同膜厚PC的光氧反应速率和光诱使黄化程度,结果表明:Ti O2膜层对PC具有较好的光保护作用,随着Ti O2膜层厚度的增加,在相同紫外老化时间下两个光谱中吸光度变化量均减少,PC光氧老化程度降低,黄色指数变小,耐紫外性能增强,这归因于随着厚度的增加,组成膜层的颗粒尺寸变大变密,减少了氧气向PC基体的扩散;在紫外老化过程中Al2O3膜层也有一定的光保护作用,是因为它可以作为O2进入基体的屏障,减缓了PC紫外老化过程中光氧反应。3.研究了紫外光辐照对Ti O2膜层表面润湿性以及膜层/PC附着性能的影响。Ti O2对空气中有机物的吸附以及表面纳米结构使得表面疏水(CA:123°),而经紫外辐照后,由于Ti O2的光致亲水性使得膜层表面产生羟基和氧空穴而亲水(CA:23°);溅射粒子对PC表面的高速轰击作用,即使经历高低温交变和紫外光辐照(300h)后,膜层与基体间的结合强度并未出现下降趋势。