لايه نشاني لايه نازك نانوهيبريدي TEOS-GPTMS روي زيرلايه پلي متيل متاكريلات

Fabrication and Characterization of an Optical Nano-hybrid Sol-gel Derived Thin Film on the PMMA Substrate

لايه نازك نانوهيبريدي تترا اتيل اورتوسيليكات- تري گليسيدوكسي يپروپيل تري متوكسي سيلان روي زيرلايه پلي متيل متاكريلات به روش سل- ژل غوطه وري اعمال شد. آزمون هاي پراش سنجي پرتو ايكس، طيف سنجي تبديل فوريه مادون قرمز با تكنيك بازتاب كلي تضعيف شده، ميكروسكوپي الكتروني روبشي گسيل ميداني و ميكروسكوپي نيروي اتمي به ترتيب به منظور بررسي ساختار، پيوندهاي سطحي، مورفولوژي و زبري لايه نازك صورت گرفت. طيف سنجي نور مرئي- فرابنفش به منظور اندازه گيري طيف عبور نمونه ها انجام شد. همچنين چسبندگي و سختي پوشش به ترتيب توسط آزمون هاي نوار و مداد ارزيابي شد. نتايج حاصل از آناليز پراش سنجي پرتو ايكس، تشكيل پوششي با ساختار آمورف را اثبات كرد. همچنين تصاوير ميكروسكوپي الكتروني روبشي گسيل ميداني مشخص كرد كه با اضافه كردن GPTMS به سل TEOS فيلمي عاري از ترك ايجاد خواهد شد. همچنين بر اساس نتايج طيف سنجي نور مرئي- فرابنفش، اعمال لايه نازك نانوهيبريدي افزايش ميزان عبور را در ناحيه مرئي نسبت به زيرلايه پلي متيل متاكريلات به همراه خواهد داشت. در ضمن، آزمون مداد نشان داد كه با اعمال لايه نازك نانوهيبريدي روي زيرلايه پليمري سختي از H3 به H6 افزايش مي يابد. از طرفي آزمون نوار چسبندگي بالاي لايه نازك نانوهيبريدي را به زيرلايه پلي متيل متاكريلات اثبات كرد. درنتيجه پوشش شفاف هيبريدي آلي- معدني GPTMS-TEOS، مي تواند به عنوان پوشش ضد خش روي زيرلايه پليمري پلي متيل متاكريلات استفاده شود.

A TEOS-GPTMS nano-hybrid thin film was deposited on the polymethyl methacrylate (PMMA) substrate by a sol-gel dip coating method. Morphology, roughness and surface chemical bonding of the thin films were evaluated by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy(FE-SEM), atomic force microscopy, and Fourier transform infrared spectroscopy methods, respectively. UV-vis spectrophotometer was used to measure the transmittance spectra of the samples. Also, the adhesion and hardness of the coatings were investigated using pencil hardness the adhesion tape test and the test, respectively. XRD results proved that the thin film had an amorphous structure. Also, FE-SEM images indicated that addition of GPTMS to the TEOS yielded a crack-free thin film. Based on the UV-vis spectroscopy results, the transmittance of the polymer substrate in the visible region was increased by the deposition of the nano-hybrid coating. Moreover, the hardness of the PMMA substrate was increased from 3H to 6H by the deposition of the nano-hybrid thin film. Also, tape test confirmed the high adhesion of the nano-hybrid thin film on the PMMA substrate. Consequently, the transparent organic-inorganic GPTMS-TEOS hybrid coating can be used as a scratch resistant coating on the PMMA substrate.