航空航天

透明抗冲蚀磨损防护涂层

聚碳酸酯、有机玻璃等有机光学透明材料相比于无机玻璃具有高抗冲击性能、低密度等性能而广泛应用于航空航天、深海探索等大型装备的观察窗等关键部位以及大型标志性建筑、汽车等民用领域，但是由于其表面硬度低、易划伤，难以抵御外界环境的长期侵蚀，不能够保证工程应用中的透明和安全性的需求。因此，开发透明、抗冲蚀磨损的防护涂层，成为实现有机玻璃、聚碳酸酯等光学材料在关键先进技术领域应用的重要手段之一。

图1 透明抗冲蚀磨损防护涂层的应用范围

       聚氨酯材料由于具有高透明性、宽的力学调整范围等性能成为开发透明防护涂层材料的首选体系。我们从多元醇的分子结构设计出发，在聚酯多元醇中引入环化或者非对称性结构，调控聚氨酯凝聚态结构，保证材料的高透明性；通过构建化学微交联/物理交联应力耗散中心保证材料的抗冲蚀磨损性能，解决透明和抗冲蚀磨损性对聚氨酯凝聚态结构的矛盾性需求。通过引入疏水基团、构建涂层与基底间的化学物理键合和应力结构匹配分析，构建防护涂层与基底间高附着力，并满足极端使役工况的需求。目前，开发的多功能透明抗冲蚀防护磨损涂层已经在军方多种型号装备上进行验证应用，并逐渐将该研究成果向民用市场拓展。

图2 自研材料（CIAC）与三种进口材料冲蚀磨损后的形貌图和透光率