公元1866年,歐洲人Jhon Wesley Hyatt偶然間發(fā)明了塑料,從此被應(yīng)用到了我們生活的各個領(lǐng)域。透明塑料以其高透光率、質(zhì)輕等優(yōu)點,越來越多地代替了玻璃。然而其硬度低,易刮花,耐磨性差,易腐蝕。玻璃沒有以上缺點,但是玻璃有抗沖擊性差的致命缺陷。那么有沒有一種方法可以結(jié)合二者的優(yōu)點,彌補各自不足呢?
01
硅化工藝是什么?
硅化工藝是指將玻璃(主要成份是SiO2)水解成無色透明的膠狀物質(zhì),然后在該膠狀物中加入特殊的催化劑,再把這種膠狀物質(zhì)和催化劑的混合物涂裝在塑膠材料(通常是PC,PMMA,PA等)表面,最后在一定條件下,在塑膠材料表面形成一層致密的硅化膜(也可稱為玻璃膜),從而達到改良塑膠部份性能的作用。
該過程中發(fā)生的化學變化如下:
硅化處理液水解的過程:
塑膠表面硅化過程:
硅化處理液主要由納米金屬氧化物和有機硅烷單體,在酸的催化下得到有機/無機納米雜化材料,既有無機物的硬度和耐磨效果,又有有機聚合物的附著力和柔韌性,同時還具有高達93%以上的透光率,因此,可以特別適用于透明光學塑料的表面耐磨,增硬,防劃傷處理。
02
工藝流程
首先將玻璃水解成無色透明的膠狀物質(zhì),然后在該膠狀物中加入特殊的催化劑,再把它們的混合物涂裝在塑膠材料表面,在一定條件下,在塑膠材料表面固化形成一層致密的硅化膜。
硅化工藝的方式有很多,有浸涂、噴涂、淋涂、旋涂等。
浸涂
噴涂
淋涂
工藝異常及分析
粘接不良
原因:助劑選擇不當;溫度、壓力等工藝參數(shù)設(shè)置不當。
解決方法:更換合適的助劑;根據(jù)基材性質(zhì)選擇合適的工藝參數(shù);涂裝前在基材表面進行預處理。
03
硅化處理過塑膠的性能:
1.硬度大大提高
亞克力材(PMMA):處理前表面硬度不到3H,經(jīng)硅化處理后,硬度最高可達9H
PC材料:處理前表面硬度不到1H,經(jīng)硅化處理后,硬度最高可達8H
2.耐磨度大大提高
3.抗沖擊性提高
4.抗化學腐蝕性提高
04
應(yīng)用
主要運用于汽車工業(yè)領(lǐng)域、光學技術(shù)領(lǐng)域以及通訊領(lǐng)域等一切用到高檔塑膠并對產(chǎn)品外觀和性能有要求的產(chǎn)品,如光學眼鏡、鏡頭、高級太陽眼鏡、軍用眼鏡、高級電子產(chǎn)品視窗、高檔汽車儀表盤、中控面板等產(chǎn)品的鏡片。
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