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透明聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)综合性能优异,其工程应用正向高端工业制品以及航空航天、国防等战略领域不断拓展,但PC制品在使用过程中易出现环境应力开裂(Environmental stress cracking,ESC)失效,在复杂环境下(紫外辐照、高低温交变等)易发生老化,制约了其使用寿命和服役安全性。在PC上进行涂层镀膜近年来在工程界和学术界均受到高度重视,但多集中在改善表面性能、增加功能方面。研究PC/涂层体系在特定环境下的老化失效行为,可为发展高可靠性PC透明件的涂层防护手段、提升制品的耐老化/抗失效性能提供理论和实验依据,具有重要的学术意义和工程价值。本论文以PC透明件易发生ESC失效和光氧老化为背景,重点研究了PC/有机硅(PC/Silicone)涂层体系在溶剂-应力共同作用下的ESC行为,并进一步考察了其耐紫外老化性能。主要工作包括:(1)在PC注塑制品表面制备了透明Silicone和Silicone/Ti O2杂化涂层,借助AFM、SEM、紫外-可见光分光光度计等表征了其结构、光学性能和附着性能。结果表明:Silicone涂层表面光滑平整,对制品起到了增透作用;PC表面铬酸改性提高了极性,有利于增强涂层与PC之间界面结合,提升了附着性能。(2)研究了PC、PC/Silicone涂层体系在正丁醇、乙醇溶剂中及温度交变后的ESC行为,分析了涂层对ESC的影响机制。结果发现:涂层对PC制品的耐ESC性能有一定的提升作用。表现在:①在同样的溶剂-应力环境下,相对纯PC试样,带涂层试样的应力松弛速率较低,且随初始应力增加,PC/Silicone试样与PC试样的应力松弛变化量差别变大;②带涂层试样的表面裂纹数量、宽度明显小于PC试样。这主要是由于Silicone涂层结构致密性较好,对溶剂向PC内的扩散吸收起到一定的物理阻隔作用,而有机涂层的良好韧性使其与PC一起承载时不易开裂剥落,在溶剂-应力共同作用下,能够延缓或减少溶剂与PC的接触,弱化了溶剂的塑化作用,减少了银纹诱发点,也减缓了裂纹的发展。经历高低温交变后,PC与涂层间仍保持良好的附着性,使得涂层仍能起到一定的介质防护作用,提升复杂条件老化后PC透明件的耐ESC性能。(3)研究了PC/Silicone涂层体系的紫外老化行为。通过紫外辐照后制品的吸光度和黄色指数变化,评估了PC/涂层体系的耐紫外老化性能。研究表明:Silicone涂层没有明显降低PC的光氧降解速率,这是因为其本身并不吸收紫外光,且其结构以Si-O-Si键为主,自由体积大,氧气仍可以通过涂层进入PC基体的界面;而Ti O2粒子因具有吸收和散射紫外光的功能,使得Silicone/Ti O2杂化涂层对PC制品有一定的紫外老化防护效果。