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聚合物薄膜材料具有优良的光学性能,在液晶显示、手机触屏、家电、医疗器械等领域具有广泛应用,但其耐刮性、折射率等的不足又制约其快速发展。传统聚合物涂料在解决部分问题时也表现出不足,而有机-无机杂化涂料因具有两种材料性能的独特优势而广受关注。本研究结合紫外光(UV)固化技术和溶胶-凝胶(sol-gel)法的工艺,采用一种新的方法制备有机-无机杂化涂料,即UV-潮气固化。利用前驱物钛酸正丁酯(Ti(C4H9O)4)与UV体系的良好相容性实现其在固化层中的均匀分散,待其吸收潮气后即可在涂层中产生无机相。该工艺制备的杂化涂料相分布均匀,光学、力学性能优异。主要研究内容如下:(1)研究了水解介质、单体酸值、加料方式对Ti(C4H9O)4水解影响,发现异丙醇与丁酮等质量混合作水解介质效果较好;体系酸值、粘度的增加对水解过程呈减缓趋势,如单体PETA中水解较慢;将光固化体系添加到Ti(C4H9O)4与水解介质的混合液中的工艺有助于减缓Ti(C4H9O)4的水解;(2)研究了UV固化和潮气固化的顺序对涂层性能影响,结果表明固化顺序对涂层的硬度、韧性无影响;UV固化后再潮气固化的顺序有利于改善材料的耐刮性,且不影响材料的透光性。(3)研究了自由基光固化成分对涂料性能及酸值的影响,并以光固化体系为基础,利用UV(自由基)-潮气法制备了不同无机相含量的涂料。SEM、FTIR、XRD证实新相是Ti(C4H9O)4水解形成的无定型TiO2相;TG、DTG表明杂化涂料具有较好的热稳定性;当Ti(C4H9O)4为17.47%时,涂料的光学和力学性能较优,雾度0.61%、透光率90%、光泽度193 Gs、折射率1.5555;表面硬度2H、耐刮性(ΔH/H0,50次/500 g)1.55%。(4)研究了光固化成分对混杂体系的影响及不同机理的光引发剂的增感、协同作用,确定了混杂体系;以混杂体系为基础,利用UV(自由基-阳离子)-潮气制备了不同无机相含量的涂料;SEM、FTIR、XRD、TG对涂料表征证实制备出了相均匀分布的杂化涂料;当Ti(C4H9O)4为29.69%时,涂料具有较好光学和力学性能,雾度0.51%、透光率90%、光泽度191 Gs、折射率1.5730;表面硬度2H、耐刮性(ΔH/H0,100次/500 g)1.99%。