聚碳酸酯表面涂层制备工艺

聚碳酸酯透明件耐紫外线涂层成膜工艺，正航仪器认为：按照不同的成膜方法，一般分为物理镀膜技术和化学成膜技术两种。

一、物理镀膜技术

物理镀膜法，是本世纪30 年代由美国的J.Strong、A.ETumer 和德国的Geffcken发明的。发展到今天己经衍生出了很多种方法，常用的包括以下三种种：

（1）蒸镀法

蒸镀是采用加热的方式将镀的物质转化为气相，在真空条件下将镀的物质沉积在基材表面。由于要考虑PC 的耐热性，所以镀膜温度不能太高，否则会导致涂层附着力差。再次，由于SiO2 的热膨胀系数与PC 的相差很大，所以涂层容易脱落，因此耐磨性能没有预期的效果。

（2）溅射法

溅射法镀膜是指真空中荷能离子轰击固体表面，使固体原子或分子从表面射出，然后沉积在基材表面成膜，一般金属及过渡金属氧化物用作镀膜靶材，这种方法最大的缺点就是与基材的附着力差，所以一般需要预处理，优点是涂膜的厚度控制均匀，可沉积为单层膜或多层膜。

（3）等离子体化学气相沉积法

等离子体中，将物质电离成气化物，此物质具有很高的能量和活性，使基材表面达到最大活化，涂层具有优良的综合性能，如要沉积SiO2薄膜，就在真空条件下，用氩等离子体激发SiH4，生成激发状态的Si，然后导入O2得到SiO2膜。一般在成膜之前，首先对基材表面进行等离子体处理，以增加SiO2 膜与基材的附着力，控制沉积时等离子体功率、真空度、时间可调节基材表面温度、膜的厚度，以此来调节涂层的性能，从而得到适合不同领域的材料。采用物理镀膜技术可以制备出致密性好，光学性能、机械性能等都很优良的涂层，涂层的均匀性、厚度都能够很好的控制，物理镀膜法能够更好的制备多层复合涂层。但是此种方法也有缺陷，就是对镀膜设备的要求很高，要求镀膜的环境具有很高的真空度，工艺也较为复杂，这就提高了镀膜的成本。

二、化学成膜技术

化学成膜技术主要包括：溶胶－凝胶法、化学还原法、溶液沉积法、热喷涂法。对于光学材料的表面涂层，以溶胶－凝胶法得到的涂液较为普遍，尤其对光学塑料而言，因为该方法成膜及固化的温度较低，所得膜层性能较好，并且设备工艺简单，成本低，所以现在光学塑料涂层制备中多采用这种方法。溶胶-凝胶法的基本原理是将前躯单体用适当的溶剂溶解，加入适当的催化剂，在一定温度下缓慢滴加水，水解反应开始，大量的羟基产生，形成溶胶，然后通过固化得到具有网状结构的凝胶，制备出所需的材料。其中最重要的是从溶胶到凝胶的过程，包括水解反应和缩合反应。

通过溶胶-凝胶法，可以将有机组分与无机组分通过化学键的形式“连接”在一起，从而具有很多优异的性能，可以既保留有机组分的韧性，又具有无机组分的硬性。同时，由于聚碳酸酯的玻璃化温度低，决定了涂层的加工温度，主要是固化温度不能太高，一般不能超过130℃。通过溶胶-凝胶法制备涂层可以达到这一要求，溶胶-凝胶法可以降低材料的加工温度，制备的有机无机复合材料还具有纳米材料的特征，具有屏蔽紫外线的功能，无机组分在有机组分中分布，其中无机组分尺度控制在1~100nm，这样可以既不影响涂层的透明性能，又能提高涂层的耐紫外线性能。http://www.gdzhenghang.net