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聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)材料在高端透明件领域应用前景广阔,新兴功能涂层是改善其表面性能、促进制品功能化的有效途径。随着PC在航空航天、国防等领域的应用不断拓展,也面临新的挑战:制品不仅要具备高性能、多功能、也要保证在极端环境下的使用寿命和服役安全性。因而,研究特殊条件下PC透明件/功能涂层的老化失效行为意义重大。本文重点研究了PC透明件/纳米Ti O2涂层体系的耐紫外老化性能和环境应力开裂行为。在溶胶凝胶法制备涂层、表征制品结构性能基础上,借助人工紫外加速老化和环境力学试验,分析了Ti O2涂层体系对PC的紫外防护作用,以及PC/无机涂层制品在溶剂-应力共同作用下的失效行为。主要工作包括:1.采用溶胶凝胶法制备了PC表面纳米Ti O2涂层体系,研究了涂层的结构、光学性能和附着性能。结果表明:PC/Ti O2涂层体系透明性良好,涂层均呈无定形结构,颗粒尺寸在纳米级范围内。Si O2/Ti O2复合涂层表面颗粒大小均一、结构均匀;Si O2中间层的表面微结构丰富,有利于Ti O2颗粒生长,可改善涂层结构的均一性。此外,PC表面紫外改性可有效促进Ti O2涂层与基体的化学结合,提高涂层在PC上的附着力。2.考察了PC透明件/纳米Ti O2涂层体系的耐紫外老化性能。结果表明:纳米Ti O2涂层体系对PC具有很好的光保护作用,制品的黄色指数和黄化速率都有所降低,这是由于Ti O2涂层对紫外光具有屏蔽作用。Si O2/Ti O2复合涂层对PC制品具有较好的光保护效果,PC经表面改性后界面结合增强,涂层致密性较好,可有效阻隔氧气,进一步降低光氧化反应速率。紫外老化后,涂层与基体之间仍有良好的附着性能;Ti O2的光致亲水性效应和制品的光降解会引起涂层表面亲水性的增加。3.研究了PC透明件/纳米Ti O2涂层体系在正丁醇环境下的应力松弛和开裂行为。结果表明:无机涂层对溶剂能够起到一定的阻隔作用,从而改善了PC制品在溶剂环境下的抗应力松弛性能;而具有无机涂层的PC制品表面裂纹密度较大,裂纹细而短小,部分由制品中间区域引发;PC表面紫外改性会适当降低具有复合涂层的制品的抗应力松弛性能,但其表面开裂情况未明显改变。