PET薄膜表面氟碳樹脂涂層性能研究.pdf

1、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜具有良好的加工性、耐候性、透光性和優(yōu)異的力學(xué)性能，在包裝材料和太陽能電池背板領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。氟碳樹脂因其較好的耐候性、耐化學(xué)品和自潔性而廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)的長效防腐、海洋防腐及防污、建筑外裝飾及太陽能電池背板領(lǐng)域。
　　 本文選用PET薄膜為基體材料，氟碳樹脂為涂層，通過表面涂覆的方式，將氟碳樹脂涂覆于PET薄膜表面，以此制備出高透光率、耐候性好的涂層薄膜。同時，通過硅烷偶聯(lián)劑及類流體技術(shù)對納米

2、SiO2進(jìn)行表面改性，并將其用于氟碳樹脂的填充，由此來制備具有疏水性、較好透光率和耐候性的PET/改性SiO2填充氟碳樹脂復(fù)合涂層。論文的主要研究結(jié)果如下：
　　 (1)不同氟碳樹脂含量的薄膜涂層，其透射率、水接觸角、拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率均隨氟碳樹脂含量的增加出現(xiàn)先增加后減小的趨勢，當(dāng)氟碳樹脂含量為50wt％時有最大值。此時氟碳樹脂在PET薄膜表面成膜性最好，能夠形成均勻、致密的涂層。常規(guī)性能測試表明，不同氟碳樹脂含量薄膜涂層的

3、硬度均達(dá)2H，涂層附著力均達(dá)到1級，薄膜涂層具有較好的耐酸、耐堿及耐水性能，且經(jīng)堿液腐蝕后，薄膜涂層仍保持有較高的透射率。
　　 (2)經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH550改性的SiO2粒子在氟碳樹脂基體中出現(xiàn)較為明顯的團(tuán)聚，復(fù)合薄膜涂層的透射率、拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率均隨改性SiO2含量的增加而出現(xiàn)下降。由于改性SiO2粒子的部分團(tuán)聚，在氟碳樹脂基體表面形成了類似微納米粗糙結(jié)構(gòu)，改性SiO2粒子的加入極大提高了復(fù)合薄膜涂層的疏水性，當(dāng)改性Si

4、O2含量為0.5wt％時，其水接觸角達(dá)最大值115°，較未添加改性SiO2的復(fù)合涂層要高27°。添加不同含量改性SiO2制備復(fù)合薄膜涂層的硬度均達(dá)2H，附著力達(dá)1級；復(fù)合薄膜涂層的耐酸、耐堿和耐水性能優(yōu)良。SEM觀察發(fā)現(xiàn)，經(jīng)堿液腐蝕后的復(fù)合薄膜涂層表面出現(xiàn)SiO2粒子的脫落現(xiàn)象，且其透射率在改性SiO2含量較少時變化不大，在改性SiO2含量較高時出現(xiàn)較大幅度的下降。
　　 (3)通過離子交換反應(yīng)制備出具有類液體行為的SiO2類流

5、體，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，且呈現(xiàn)單分散狀態(tài)。SiO2類流體的加入對復(fù)合薄膜涂層起到了一定的增透和疏水作用。添加不同含量SiO2類流體制備復(fù)合薄膜涂層的透射率、水接觸角、拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率均出現(xiàn)不同幅度的增大，當(dāng)SiO2類流體的含量為0.2wt％時，復(fù)合薄膜涂層的水接觸角達(dá)101°，較未添加SiO2類流體的復(fù)合薄膜涂層增加了13°。添加不同含量SiO2類流體制備復(fù)合薄膜涂層的硬度均達(dá)2H，附著力達(dá)1級。復(fù)合薄膜涂層具有優(yōu)良的耐酸、耐堿和耐水性