Page 88 - 《精细化工》2022年第3期

·510· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

MT-1 得到的复合涂层表现出更高的 E 和 σ。当 MT-1 ε 的变化，MT-1 的添加量较低时，在增加涂层内部
添加量为 5%和 10%时，ε 略有提高，当 MT-1 添加 强度的同时，会阻碍应力的形成和集中，从而 ε 略有
量超过 15%后，ε 下降。E 和 σ 的提高在很大程度上 上升 [10,21] 。然而，添加量达到一定值后，化学交联
可归因于聚合物与改性硅溶胶 MT-1 之间形成的互穿 点的增多导致脆性较大，应力集中较快，断裂出现
网络结构。MT-1 的加入不仅为光固化体系提供了更多 较早，ε 下降。根据上述讨论及图 5b 可得，当 MT-1
的化学交联点 [19-20] ，而且其中纳米无机颗粒可以提高 添加量为 15%时，σ（13.52 MPa）和 ε（7.49%）达
材料的刚性。因此，随着 MT-1 添加量的增加，所 到平衡，不仅提高了涂层的拉伸强度，同时最大程
制备涂层的 E 和 σ 均有所提高。但对于所制备涂层 度保持其断裂伸长率。

图 4 COPUA/SiO 2 -5%（a）、COPUA/SiO 2 -10%（b）、COPUA/SiO 2 -15%（c）、COPUA/SiO 2 -20%（d）和 COPUA/SiO 2 -25%
（e）UV 固化杂化涂层的 AFM 图；PC 板和涂有涂层的 PC 板的 UV-Vis 曲线（f）
Fig. 4 AFM images of UV-curing hybrid coatings COPUA/SiO 2 -5% (a), COPUA/SiO 2 -10% (b), COPUA/SiO 2 -15% (c),
COPUA/SiO 2 -20% (d) and COPUA/SiO 2 -25% (e) hybrid coatings; UV-Vis curves of PC sheet and PC sheets coated
with coatings (f)

图 5 UV 固化涂层的应力-应变曲线（a）与其相应的拉伸强度和断裂伸长率（b）
Fig. 5 Stress-strain curves of UV-curing coatings (a) and their corresponding tensile strength and elongation at break (b)

表 3 UV 固化涂层的力学性能 2.6 热稳定性分析
Table 3 Mechanical properties of the UV-curing coatings 图 6a、b 分别为氮气气氛下所制备涂层的 TGA
样品 E/MPa σ/MPa ε/% 和 DTG 曲线，具体数值列于表 4。复合涂层热失重
COPUA 195.3±1.2 9.06 7.80 10%和 50%的温度（T 10% 、T 50% ）都比 COPUA 制备
COPUA/SiO 2-5% 257.9±15.6 10.77 9.98
的涂层高，说明复合涂层的热稳定性更好。这是因
COPUA/SiO 2-10% 294.0±7.4 12.99 8.27
为，在光固化过程中，无机组分 MT-1 通过自由基
COPUA/SiO 2-15% 333.8±8.9 13.52 7.49
COPUA/SiO 2-20% 409.7±4.7 16.82 5.01 聚合，以共价键的形式接枝于 COPUA 聚合物的骨
COPUA/SiO 2-25% 491.6±9.6 18.95 3.02 架之中，产生了“栅栏效应”，有效延缓和阻碍了复