Page 116 - 《精细化工》2022年第1期

·106· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

室温下放置 5 d 后参考 GB/T 9286—88 标准采用划
格法对涂层的附着力进行测定，结果见图 6。如图
6a 所示，在放大镜下涂层表面有着刀刃均匀划过的
痕迹，但经压敏胶带撕过的划痕处划割边缘平滑。
没有观察到涂层脱落的痕迹，根据 GB/T 9286—88
规定，涂层附着力性能达到 0 级，合格。
图 6b 和 c 分别为铅笔硬度为 4H、3H 均匀划过
的涂层，图 6b 中肉眼几乎看不到明显的划痕，将其
放在放大倍数为 5 倍的显微镜下，才可观察到铅笔

划过的痕迹。图 6c 中用 3H 硬度的铅笔划过后，即
使在显微镜下也看不到明显的划痕，说明涂层的铅 图 7 空白载玻片和镀有 MPMA 涂层的载玻片的透过率（a）
和涂层在紫外光下不同时间 600 nm 的透过率（b）
笔硬度为 3H。
Fig. 7 Transmittance of blank glass and MPMA coating (a)
and MPMA coating at 600 nm exposed to ultraviolet
light for different time (b)

2.7 涂层的防潮性能
选用 PEI，一种具有高渗透性的微孔隔膜 [25] ，
作为涂层的衬底。通过水蒸气透过率测试仪测量空
图 6 用百格刀（a）、4H 铅笔（b）和 3H（c）铅笔划过
的 MPMA 涂层的显微镜照片 白 PEI 的 WVTR，测 量 3 组数据取平 均值 为
2
Fig. 6 Microscopic photographs of MPMA coating scratched 138.521 g/(m ·d)。针对不同老化时间溶胶所制备的涂
with knives (a), 4H (b) and 3H (c) pencils 层，通过水蒸气透过率测试仪测试得到涂层和 PEI

涂层优异的附着力和硬度赋予其较好的耐摩擦 整体的 WVTR，SEM 测量得出 PEI 的厚度和涂层的
性和耐久性，且涂层不需要高温固化处理，更进一 厚度，每组数据测 3 个不同部位并取其平均值。通过
步扩宽了其应用范围。 上述公式计算得到涂层的 WVTR，进而对其进行归
2.6 涂层的光学性能和耐紫外老化性 一化处理，统一归一化为 25 μm 厚涂层的 WVTR，
图 7a 为玻璃基底镀涂层前后的紫外-可见透射 得到图 8a。从图中可以看出，随着老化时间的延长，
光谱图。可以看出，镀有涂层区域和没有镀涂层区 涂层的 WVTR 呈现先降后升的趋势，这是因为，在
域的透过率几乎一致，在可见光区域透过率都在 10 h 时溶胶水解-缩聚程度较低，所形成的网络结构
90%左右，说明涂层具有良好的透光性。 不够致密，在 40 h 时溶胶趋近于凝胶，体系不太稳
紫外光是对暴露于户外耐久性涂层材料造成光 定而导致 WVTR 又增大，因此，该溶胶最佳的镀膜
化学损失的主要原因，因此有必要对涂层的耐紫外 时间为 20~35 h。溶胶老化 30 h 时形成涂层的 WVTR
老化性进行评价。将镀有老化时间为 30 h 溶胶的载 2
最低，为 3.13 g/(m ·d)，与同一厚度下水气阻隔材
玻片放入紫外老化箱中，温度设置为 30 ℃，每隔 2 d
2
料聚乙烯、聚丙烯等〔WVTR<10 g/(m ·d)〕相当 [26-27] ，
测 1 次透过率，选择特定波长 600 nm 处来观察涂层
但是其抗紫外老化性与热稳定性优于聚合物涂层。在
透过率随紫外老化时间的变化情况，结果如图 7b 所
同一厚度下，比文献报道的胺基桥式聚倍半硅氧烷
示，随着时间的延长，波长 600 nm 处的透过率几乎 2 [28]
没有任何变化。相比于聚合物涂层 [24] ，该涂层具有 （F-BG）涂层〔WVTR=23.4 g/(m ·d)〕 和类梯状
结构聚硅氧 烷（ ABPMS ）涂层〔 WVTR= 198.8
良好的耐紫外老化性。 2 [17]
g/(m ·d)〕 的 WVTR 低很多，说明该涂层具有优
异的防潮性能。
另外，考察了涂层在防潮实验中光透射性能的
稳定性。将镀有老化时间为 30 h 溶胶的载玻片放入
温度 30 ℃、相对湿度 90%的恒温恒湿箱中，每隔 2
d 测 1 次透过率，选取波长为 600 nm 处的光透射率
进行比较，测试结果如图 8b 所示。从图中可以看出，
随着时间的延长，涂层在 600 nm 处的透过率基本保
持不变，说明涂层在高湿度条件下，光透射性能比
较稳定。