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透明耐磨薄膜材料的研究进展

透明耐磨薄膜材料的研究进展
透明耐磨薄膜材料的研究进展

透明耐磨薄膜材料的研究进展

摘要:透明耐磨薄膜材料性能优良,应用广泛。本文简述了透明耐磨薄膜的性能,种类和制备方法及研究重点和发展方向。

关键词:耐磨薄膜杂化材料有机-无机复合薄膜

一、透明耐磨薄膜材料的性能介绍

透明塑料具有很多优良的性能,如加工性能、耐候性、电绝缘性好,光学性能优异,且质轻性韧,广泛应用各个领域。不足之处就是使用温度低、耐热性差、吸水率高、耐磨及耐有机溶剂性差。人类为扩大透明塑料的应用范围,对透明塑料进行改性处理,使薄膜即就有以上优点,又能克服上述不足之处。

二、透明耐磨薄膜的种类和制备方法

能作为透明耐磨薄膜改善透明塑料耐磨性的材料很多,根据组成和结构,透明耐磨薄膜分成三类:无机薄膜、有机薄膜和有机-无机复合薄膜。

第一类薄膜主要有无机氧化物和非氧化物两大类材料。这两大类材料以晶态和非晶态形式存在,主要通过PVD和CVD技术沉积在塑料基板上。目前虽然在塑料基板上有多种无机薄膜在应用,但还是存在一些不足之处:设备所能生产的材料的尺寸和形状有限制,沉积塑料板温度过高引起塑料变形或软化,无机薄膜和塑料板之间易剥落。

第二类是有机薄膜,与透明塑料结合性能良好,不会对塑料基板产生不良影响,但抗划伤、耐磨性能较差,其中聚甲醛(POM)、全芳族聚酯(PET,PBT)、(PA)、聚四氟乙烯(FTFE)耐磨性较好,同时具有低摩擦系数,自润滑等摩擦学性能,在涂料中应用较为常见。

第三类是有机-无机复合薄膜。目前大多数抗划伤透明有机-无机薄膜材料都是基于聚合有机硅或别的无机多聚体等具有网状结构的物质作为骨架,同时掺入有机组成以提高与有机基板的附着力,它综合拥有上述两类薄膜的优点,同时又抗划伤、耐磨性强,是目前研究的重点。

三、当前研究的重点和发展方向

随着技术的进步,研究的深入,复合材料的性能越来越强。下面就成膜材料、耐磨增强材料和添加剂、溶剂、薄膜制备与固化工艺等方面进行介绍

1.成膜材料

为获得具有所需性能的薄膜材料,科研人员对薄膜中相互贯穿的有机-无机

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