專家分析有機(jī)玻璃表層材質(zhì)的前景

　　加入有機(jī)溶劑的目的是為了使反應(yīng)產(chǎn)物分散均勻，在涂覆時(shí)有機(jī)玻璃耐磨涂層研究進(jìn)展易于流平，并對(duì)有機(jī)玻璃表面產(chǎn)生一定的/溶蝕0作用，有利于提高附著力。常用的有機(jī)溶劑有乙醇、異丙醇、丙醇、丁醇等。水解催化劑一般為酸性催化劑，如稀鹽酸、稀硝酸等，也可以采用有機(jī)酸如醋酸等。縮合催化劑一般為堿性物質(zhì)，如苛性鉀、苛性鈉、乙酸鈉等，也有報(bào)道采用乙酸膽堿。

　　聚硅氧烷類涂料常用的助劑主要有2類：一類是為了進(jìn)一步提高耐磨性，如膠體二氧化硅、膠體氧化銻等，以膠體二氧化硅最為常用，一般固含量在30%以下，膠體粒徑在200nm以下；另一類是為了提高涂層的防紫外線能力，品種有膠體二氧化鈦、膠體氧化鈰等，以膠體二氧化鈦?zhàn)顬槌Ｓ谩Ｓ袝r(shí)將二者共同使用，可使涂層的強(qiáng)度和防紫外線性能都得到提高。但由于這兩種助劑固化后形成無機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，與有機(jī)玻璃的附著力不如有機(jī)硅氧烷，因此一般不宜加入太多。如果希望增大無機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)所占的比例，一般需要對(duì)基材進(jìn)行底涂處理。此外，為了增強(qiáng)涂料的其它功能，如可著色性、抗靜電性等，還可加入季銨鹽類物質(zhì)，如三乙基烯丙基溴化銨。

　　由于紫外線裝置廉價(jià)易得，因此多采用紫外線固化方式，使用光敏引發(fā)劑來引發(fā)自由基聚合。常用的光敏引發(fā)劑有安息香醚類、二苯酮類，一般加入比例為聚合物含量的1% 5%.由于單體聚合時(shí)容易受空氣中氧的影響而發(fā)生阻聚現(xiàn)象，因此最好在氮?dú)饣蚱渌栊詺夥罩羞M(jìn)行。

　　為進(jìn)一步提高多官能團(tuán)丙烯酸酯涂料的耐磨性，可在該類涂料1中引入聚硅氧烷或膠體二氧化硅結(jié)構(gòu)，一般采用含有乙烯基團(tuán)的有機(jī)硅氧烷水解縮聚或與膠體二氧化硅共水解縮聚的產(chǎn)物。由于有機(jī)硅氧烷中的乙烯基團(tuán)可與丙烯酸酯官能團(tuán)發(fā)生共聚，因此形成涂料的均勻性和成膜性較好，形成的涂層硬度也有所提高。

　　結(jié)語(yǔ)通過近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，有機(jī)玻璃耐磨涂層在美國(guó)、日本及歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家已獲得廣泛的應(yīng)用，聚硅氧烷和多官能團(tuán)丙烯酸酯兩條路線已經(jīng)成熟并相互結(jié)合向復(fù)合功能化方向發(fā)展，如耐磨兼顧導(dǎo)電、減反射及防紫外線、防靜電等。同時(shí)新的路線、新的工藝也在不斷發(fā)展，聚氨酯涂料因其獨(dú)有的柔韌性將在該領(lǐng)域占有一席之地，等離子體化學(xué)氣相沉積鍍層技術(shù)作為新的工藝路線，可以將多種功能的涂層組合，發(fā)展空間廣闊，但要實(shí)現(xiàn)大尺寸不規(guī)則成型件的涂覆均勻性，降低成本，還有許多困難需要克服。

了解有機(jī)玻璃切削加工特性

　　裝夾方法加工時(shí)選擇合理的方法，保證零件一次裝夾加工成型。分析、統(tǒng)計(jì)材料變形量并找出變形規(guī)律。加工時(shí)提前進(jìn)行“預(yù)變形”。設(shè)計(jì)制作特殊的專用夾具。如利用零件的大平面定位，采用多點(diǎn)夾緊避免受力點(diǎn)的夾緊力過大。刀具材料的選擇有機(jī)玻璃屬于熱塑性塑料，其熔點(diǎn)低（160℃－200℃），玻璃化溫度僅為105℃。因此對(duì)切削熱較敏感。在切削過程中當(dāng)切削熱度過高時(shí)，加工表面極易產(chǎn)生熔結(jié)現(xiàn)象；而且有機(jī)玻璃在切削時(shí)被切屑帶走的切削熱很少，主要由刀具和冷卻液散熱，所以工件和刀具聚集著很高的切削熱。這對(duì)刀具使用的耐用度、產(chǎn)品已加工表面的粗糙度是非常不利的，特別是在高速切削和深孔加工等工作條件惡劣時(shí)影響更大。高速鋼或碳素工具鋼是通常采用的經(jīng)濟(jì)型刀具材料，這兩種材料的刀具在刃磨時(shí)易獲得較為鋒利的切削刃，如在刃磨后對(duì)前、后刀面進(jìn)行研磨，使其達(dá)到鏡面（Ra0.1￣Ra0.2m），可以避免由于材料的軟化，造成材料的涂抹現(xiàn)象，以影響表面的光滑程度并有時(shí)使已加工表面產(chǎn)生裂紋。

　　刀具角的選擇在切削有機(jī)玻璃時(shí)，切削力是隨切削速度、切削深度和刀具前角的變化而變化的，其中切削力與切削深度成正比。前角在切削時(shí)適當(dāng)?shù)倪x用大前角（25°￣40°）可以減小材料變形及切削熱的產(chǎn)生，以提高刀具的耐用度。加工時(shí)合理的前角如下圖所示。圖中實(shí)心點(diǎn)切削速度為0.8mm／min，空心點(diǎn)切削速度為0.2mm／min后角根據(jù)切削厚度（或進(jìn)給量）選擇合理的后角（6°￣10°）。一般切削厚度與后角成反比例關(guān)系，但在保證刀具強(qiáng)度的情況下盡量取大值，以減小后刀面的磨損，提高刀具的耐用度及對(duì)已加工面的摩擦；針對(duì)有機(jī)玻璃零件在加工過程中容易引起劃傷、擦傷，易變形、對(duì)缺口及應(yīng)力集中相當(dāng)敏感等問題，采用了一套有效的方法，用于提高有機(jī)玻璃的加工質(zhì)量，對(duì)有機(jī)玻璃的機(jī)械加工具有一定的指導(dǎo)意義。剛性較差時(shí)，可減小或消除切削時(shí)的振動(dòng)。在精車時(shí)，車刀的后角可以增加到30°左右。主偏角、副偏角和過渡刃選用較大的主偏角（60°～90°）同時(shí)修磨圓弧形過渡刃（R0.5￣R2）。減小徑向切削力避免已加工面產(chǎn)生抖紋和提高刀尖強(qiáng)度，改善散熱條件；修磨圓弧形過渡刃可減小已加工面的Ra值。副偏角則按粗加工選用大、精加工時(shí)選用小的原則來選擇。刃傾角選用正刃傾角（20°￣30°）來控制切屑不流向已加工表面，以避免切屑擦傷已加工表面。鉆孔加工時(shí)可取較小的頂角（90°～110°）和修短橫刃、修窄刃帶（0.1￣0.2mm）、頂角修磨圓弧修光刃。

　　切削速度及走刀量在選擇切削速度及走刀量時(shí)，要根據(jù)加工方法的不同加以區(qū)別。如：鉆孔時(shí)采用高切削速度，大走刀量，但在鉆通時(shí)則要減緩進(jìn)刀而且要勤退刀、勤排屑并加注充足的冷卻液，利用有機(jī)玻璃的玻璃化度（熔融度）低的特性來提高加工面的表面光潔度。而銑削時(shí)（順銑）則應(yīng)用高切削速度，小走刀量，以防止工件的開裂。在情況允許的時(shí)候可用“拖刀”修光加工面。結(jié)語(yǔ)總之，在了解有機(jī)玻璃切削加工特性的基礎(chǔ)上，應(yīng)該合理選擇加工工具、裝夾方法和刀具材料，優(yōu)化切削參數(shù)，減少加工中的不利因素，保證有機(jī)玻璃的機(jī)械加工質(zhì)量。

信息來源：有機(jī)玻璃展示架