有机硅烷一硅酸盐膜基界面结合强度的测定方法-消泡剂.pdf

维普资讯 第 25卷 第4期 西 安 工 业 学 院 学 报 Vo1．25 No．4 2005年8月 JOURNALOFXI’AN INSTITUTEOFTECHNOLOGY Aug．2005 文章编号：2005)04—366—04 有机硅烷一硅酸盐膜基界面结合强度的测定方法 许 岗 ，杨觉明 ，王领航 ，一，赵振杰 (西安工业学院 材料与化工学院，西安 710032；西北工业大学) 摘 要： 薄膜与基材的结合强度(附着力)是评价薄膜质量的重要性能指标．由于硅烷类有机 薄膜在组织结构上与硅酸盐基材一致，使得薄膜一基材形成一体结构，从而产生难以表征的结 合力．目前此类薄膜的结合强度测量还没有公认的有效方法．本文通过硅烷类有机薄膜与硅酸 盐基材结合的结构特点，以划痕法为主要方法，利用铣床按照 GB1720—88漆膜附着力测定法 为评定标准，定性的反映薄膜与基材的结合强度．该方法具有一定的参考和借鉴价值． 关键词： 疏水性薄膜；硅酸盐；结合强度；划痕法 中图号 ： TB302．3 文献标识码： A 疏水性薄膜 (涂层)与基体的结合强度是评价 判定薄膜与基材的结合强度(附着力)．划痕法作为 薄膜(涂层)质量的重要性能指标，在很大程度上决 一 种操作简便，定性和半定量的方法，在一般的实 定了薄膜应用的可能性和可靠性，成为研究者和使 验条件下测量效果直观，因此在很多结合强度测试 用者共同关注的热点课题_1J． 中均 有运 用 ．GB1720—88漆膜 附着力 测 定法、 薄膜与基材的结合强度取决于基材表面材料 GB4893．4—85家具表面漆膜附着力交叉切割测定 的性质、成膜过程 中所产生的张应力 、薄膜处理导 法，GB5933—86金属镀层结合强度测量法等均采用 致晶化，或者组织改变类型时所产生的相态变 划痕法．这说明该方法应用较为广泛，具有一定的 化_2J．在硅酸盐玻璃基材表面涂覆有机硅烷类薄 可靠性和实用性．同时 GB1720—88漆膜附着力测 膜，并予以适当的热处理，有机硅烷中Si—OH就 定法所采用的基材(衬底)为马口铁，划痕工具为三 会与硅酸盐玻璃表面一OH脱水缩聚反应使其形 五牌唱针等，这与本次测量对象的属性和条件有一 成化学结合，从而形成健合牢固S．_O—SiE2--4J． 定的不同，因此本次实验 以GB1720—88为评级标 由于硅酸盐玻璃就是由大量的Si—O—Si构成 ，通 准，以铣床为划痕工具定性的反映硅酸盐基材与有 过一OH间的反应，薄膜就会与基材形成一种整体 机硅烷薄膜间的结合强度(附着力)． 的、连续的结构，这决定了测量硅烷薄膜与基材结 2 实验过程 合强度的静态方法不能采用粘接、刮剥、鼓泡、摩擦 等方法．因此采用划痕法作为主要检测方法，根据 实验设备为X50A型立式铣床 (桂林机床厂)， GB1720—88漆膜附着力评级标准为参照来表征硅 白钢铣刀 10mm，平 口钳，垫铁，NEOPHOT30光 酸盐玻璃表面上硅烷类薄膜的结合强度(附着力)． 学显微镜 (德 国)；制备含二 甲基二乙氧基硅烷 (DDS)、氟代烷基硅烷 (FAS)、长链三 甲基硅烷 1 测试方法 (wDl0)等有机物疏水性薄膜样品一批；硅酸盐载 划痕法是利用划痕工具 (刻刀)在被测试样表 玻片尺寸 (64rnm×25ram)． 面刻划一定的图形，根据刻痕间薄膜脱落的情况来 其操作要求及流程图下