CMF实验室 | 硅化处理

公元1866年，欧洲人Jhon Wesley Hyatt偶然间发明了塑料，从此被应用到了我们生活的各个领域。透明塑料以其高透光率、质轻等优点，越来越多地代替了玻璃。然而其硬度低，易刮花，耐磨性差，易腐蚀。玻璃没有以上缺点，但是玻璃有抗冲击性差的致命缺陷。那么有没有一种方法可以结合二者的优点，弥补各自不足呢？

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硅化工艺是什么？

硅化工艺是指将玻璃(主要成份是SiO2)水解成无色透明的胶状物质，然后在该胶状物中加入特殊的催化剂，再把这种胶状物质和催化剂的混合物涂装在塑胶材料(通常是PC,PMMA,PA等)表面，最后在一定条件下，在塑胶材料表面形成一层致密的硅化膜(也可称为玻璃膜)，从而达到改良塑胶部份性能的作用。

该过程中发生的化学变化如下：

硅化处理液水解的过程：

塑胶表面硅化过程：

硅化处理液主要由纳米金属氧化物和有机硅烷单体，在酸的催化下得到有机/无机纳米杂化材料，既有无机物的硬度和耐磨效果，又有有机聚合物的附着力和柔韧性，同时还具有高达93%以上的透光率，因此，可以特别适用于透明光学塑料的表面耐磨，增硬，防划伤处理。

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工艺流程

首先将玻璃水解成无色透明的胶状物质，然后在该胶状物中加入特殊的催化剂，再把它们的混合物涂装在塑胶材料表面，在一定条件下，在塑胶材料表面固化形成一层致密的硅化膜。

硅化工艺的方式有很多，有浸涂、喷涂、淋涂、旋涂等。

浸涂

喷涂

淋涂

工艺异常及分析

粘接不良

原因：助剂选择不当；温度、压力等工艺参数设置不当。

解决方法：更换合适的助剂；根据基材性质选择合适的工艺参数；涂装前在基材表面进行预处理。

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硅化处理过塑胶的性能：

1.硬度大大提高

亚克力材(PMMA)：处理前表面硬度不到3H,经硅化处理后，硬度最高可达9H

PC材料：处理前表面硬度不到1H,经硅化处理后，硬度最高可达8H

2.耐磨度大大提高

3.抗冲击性提高

4.抗化学腐蚀性提高

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应用

主要运用于汽车工业领域、光学技术领域以及通讯领域等一切用到高档塑胶并对产品外观和性能有要求的产品，如光学眼镜、镜头、高级太阳眼镜、军用眼镜、高级电子产品视窗、高档汽车仪表盘、中控面板等产品的镜片。

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