论文部分内容阅读
现实生活中我们可以看到许多上雾甚至结霜现象,例如冬天窗户玻璃上、汽车风档玻璃、浴室玻璃、塑料大棚等,其相互隔开的两侧常出现一定的温差,温度低的表面水分的饱和蒸汽压低于周围环境的蒸汽压,从而引起水汽向物体表面聚集,并以微小的水珠形式析出形成雾,而每个小水珠都会使光线发生折射和反射,显著降低透明材料的透光率,影响视线。如一侧温度过低甚至还会结霜,这就给生产和生活带来诸多不便,甚至引起重大的损失。
近年来,国内外光学塑料的研究不断取得新进展,已经开发出了可用来代替玻璃的具有优异抗冲击性能的光学塑料。由于光学塑料比重轻、耐冲击、易于加工成型,因此对于日常生活、运输、国防等领域具有特别的吸引力。在这些塑料材料中,聚碳酸酯是特别优选的,因为除了容易制备外,还有较高的抗冲击强度,较高的热变形温度,优异的尺寸稳定性以及自我区别性质。但是,这些塑料材料具有一个严重的缺点,即在运输、使用、清洗等情况下,它们的表面很容易被刮伤,且表面不具有防雾功能,这样会使透明性降低并影响外表美观。为此,人们进行了大量的尝试,试图在防止这些透明塑料表面结雾的同时又赋予其耐磨损性能。国外有许多专利和文献提供了含丙烯酸树脂、光固化的(甲基)丙烯酸酯和表面活性剂的组合物,这些组合物可以提供具有一定的耐磨和防雾性能的固化涂层,涂层具有改进的耐磨性能,但是防雾性能不够理想。当基质为聚碳酸酯时,基质和固化的涂层之间的粘结性差,这使得该涂层很容易地从基质撕裂开来。这些组合物在耐磨性能和防雾性能之间存在难以两全的问题,也就是说,当耐磨性能改善时,其防雾性能就变差,反之亦然。
为解决上述问题,有国外专利提供了一种在树脂基质上形成固化涂层的方法。该方法是在树脂基质上涂覆一层亲水树脂和含硅的单体或低聚物的混合物,再将涂覆后的基质加热或紫外光固化。
本文利用亲水防雾的原理,合成了GMA/HEMA/NVP和GMA/HEMA/AA两种三元亲水性高分子共聚物防雾涂料,分别标记为M,N,并进行了防雾性能测试。为改变涂片表面状况,向体系中加入了不同的交联剂,得到以下结果:
一、GMA/HEMA/NVP三元共聚体系
1、共聚物M涂料的涂片固化后具有良好的透明性和防雾性,但其表面硬度和抗冲击性能力不理想。
2、为提高涂片的表面性质,而又不失其防雾性能,在共聚物M中加入1%(体积比)的SR205或2.5%(质量比)的N,N-亚甲基双丙烯酰胺能得到较好的效果。
二、GMA/HEMA/AA三元共聚体系
1、三元共聚物N自身及其与N,N-亚甲基双丙烯酰胺和NVP配制的涂料都具有一定的防雾性能,并且涂片表面状况良好,透明性好,同时具有很好的防水性能。
2、在三元共聚物N中加入一定量的N,N-亚甲基双丙烯酰胺,能较好地改善涂片表面硬度,但防雾时间变化不明显。
3、在三元共聚物中加入NVP,当GMA/HEMA/AA/NVP重量比为1:8:2.7:1.8时,涂片有较好的防雾性能。随着NVP量的增加,防雾时间减少。但是,NVP的加入对涂片的硬度影响不大。