?摘要?

隨著戶外數(shù)字廣告設(shè)備的普及，全貼合屏幕因其高透光性和輕薄化設(shè)計(jì)成為主流選擇。然而，戶外紫外線（UV）輻射對(duì)屏幕

材料的長期侵蝕導(dǎo)致顯示效果下降和設(shè)備壽命縮短。本研究針對(duì)全貼合屏幕的防紫外線老化需求，設(shè)計(jì)了一種基于納米復(fù)合

材料的防UV涂層，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其在透光率、耐候性和機(jī)械強(qiáng)度方面的性能提升。結(jié)果表明，該涂層可將屏幕的紫外線吸

收效率提升至98%以上，同時(shí)保持90%以上的可見光透光率，為戶外顯示設(shè)備的耐久性優(yōu)化提供了技術(shù)路徑。

?關(guān)鍵詞?：全貼合屏幕；紫外線老化；納米涂層；戶外廣告機(jī)；耐候性

1. 引言

戶外廣告機(jī)作為現(xiàn)代城市信息傳播的重要載體，其屏幕需在復(fù)雜環(huán)境（如高溫、高濕、強(qiáng)紫外線）下長期穩(wěn)定工作。全貼合技

術(shù)通過消除屏幕層間空氣間隙，顯著提升了顯示對(duì)比度和觸控靈敏度，但屏幕表層的聚合物材料（如聚碳酸酯或PET薄膜）在

紫外線照射下易發(fā)生光氧化反應(yīng)，導(dǎo)致黃變、脆化和透光率下降?，F(xiàn)有商用防UV涂層多存在透光率損失大、附著力不足等問題。

因此，開發(fā)兼具高紫外線阻隔性和光學(xué)性能的涂層成為行業(yè)技術(shù)攻關(guān)重點(diǎn)。

2. 紫外線老化機(jī)理及技術(shù)挑戰(zhàn)

2.1 紫外線對(duì)屏幕材料的老化機(jī)制

紫外線（波長200-400nm）中的高能光子可破壞聚合物分子鏈中的C-H和C-C鍵，引發(fā)自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，導(dǎo)致材料發(fā)生以下劣化：

?顏色變化?：共軛雙鍵的形成使材料發(fā)黃；

?機(jī)械性能下降?：分子鏈斷裂導(dǎo)致脆性增加；

?表面霧化?：微裂紋和氧化產(chǎn)物降低透光率。

2.2 全貼合屏幕的技術(shù)痛點(diǎn)

全貼合屏幕通常由蓋板玻璃、光學(xué)膠層和顯示模組構(gòu)成（圖1）。紫外線可通過蓋板直接穿透至內(nèi)部膠層，加速各層材料的老化。

傳統(tǒng)解決手段（如添加有機(jī)紫外線吸收劑）存在易遷移、熱穩(wěn)定性差等缺陷，無法滿足戶外10年以上的使用壽命需求。

3. 防紫外線涂層設(shè)計(jì)與制備

3.1 材料選擇

本研究提出一種有機(jī)-無機(jī)雜化納米涂層方案：

?基質(zhì)材料?：改性丙烯酸樹脂（高透光率、耐候性）；

?功能填料?：納米氧化鋅（ZnO）與二氧化鈦（TiO?）復(fù)合顆粒（粒徑<50nm），通過能帶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)UVA（315-400nm）和

UVB（280-315nm）的全波段吸收；

?增強(qiáng)劑?：硅烷偶聯(lián)劑（提升涂層與玻璃基板的附著力）。

3.2 涂層制備工藝

采用溶膠-凝膠法結(jié)合磁控濺射技術(shù)：

將納米ZnO/TiO?分散于丙烯酸樹脂前驅(qū)體中，通過超聲處理實(shí)現(xiàn)均勻混合；

采用旋涂工藝在蓋板玻璃表面形成厚度為2-5μm的預(yù)涂層；

通過紫外光固化技術(shù)使涂層交聯(lián)成型，最后通過磁控濺射沉積10nm級(jí)SiO?保護(hù)層以提高表面硬度。

4. 性能測試與分析

4.1 紫外線阻隔效率

使用紫外-可見分光光度計(jì)（UV-Vis）測試涂層在280-400nm波段的透射率（圖2）。結(jié)果顯示：添加20wt%納米填料的涂層對(duì)UVB

和UVA的平均吸收率分別達(dá)到99.2%和97.8%，顯著高于未涂層樣品（吸收率<10%）。

4.2 光學(xué)性能

涂層在可見光范圍（400-700nm）的透光率為92.3%，較傳統(tǒng)有機(jī)涂層（透光率約85%）提升顯著，滿足戶外屏幕高亮度顯示需求。

4.3 加速老化實(shí)驗(yàn)

參照ISO 4892-3標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行氙燈加速老化測試（等效戶外暴露5年）：

?黃變指數(shù)（ΔYI）?：涂層樣品ΔYI=1.8，未涂層樣品ΔYI=15.6；

?附著力?：劃格法測試顯示涂層仍保持5B級(jí)（ASTM D3359標(biāo)準(zhǔn)）；

?表面硬度?：鉛筆硬度達(dá)到4H（未涂層為1H）。

5. 討論與展望

本研究開發(fā)的納米復(fù)合涂層通過無機(jī)填料與有機(jī)基質(zhì)的協(xié)同效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了紫外線高吸收與光學(xué)性能的平衡。未來可進(jìn)一步探索以下方

向：

開發(fā)自修復(fù)涂層以應(yīng)對(duì)戶外機(jī)械磨損；

優(yōu)化納米顆粒分散工藝以降低生產(chǎn)成本；

研究涂層在極端氣候（如沙漠、沿海）下的長期穩(wěn)定性。