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近年来，有机-无机纳米复合涂层无论是在理论研究还是实际应用方面都一直是材料科学领域的一个热点。通过化学或者物理方法将无机二氧化硅(SiO2)纳米颗粒引入至紫外光固化树脂中，可结合无机SiO2纳米颗粒与有机紫外固化体系二者的优点，提高有机涂层的表面硬度、耐刮伤性、耐磨等性能，赋予材料更优异的性能。目前，文献中虽然对SiO2纳米复合涂层也有一些研究报道，但对于不同形态，不同表面修饰的SiO2纳米颗粒对有机-无机相界面，复合涂层的光学、表面力学、摩擦磨损(滑动摩擦和磨粒磨损)性能及其机理缺乏系统研究。
在本文中，我们分别采用溶胶-凝胶和机械共混法将SiO2纳米颗粒引入到丙烯酸酯中，制备了不同含量的SiO2/丙烯酸酯纳米复合涂层，研究结果主要包括以下几部分：
(1)溶胶SiO2纳米颗粒(～20 nm)在复合涂层中基本上是单分散存在，即使含量高达40 wt％时仍没有团聚出现，涂层的透光性在99％以上。而通过高速搅拌和三辊研磨结合制得的气相法SiO2(AEORSIL R7200，～13 nm)纳米复合涂层，SiO2纳米颗粒以30～500 nm的团簇体存在，其表面力学性能(微观硬度、模量和铅笔硬度)要优于溶胶SiO2纳米复合涂层；但光学性能(透光性、光泽和雾度)比溶胶SiO2纳米复合涂层要差。另外，还研究了气相法SiO2纳米颗粒R7200和R9200的表面修饰(γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、二氯二甲氧基硅烷)对其在丙烯酸酯中的分散，有机-无机相界面，光学性能和表面力学性能的影响。
(2)通过多功能摩擦试验机(UMT)对溶胶和气相法SiO2纳米(R7200)复合涂层滑动摩擦(sliding wear)性能进行对比研究。颗粒含量为40 wt％的溶胶SiO2与20 wt％的气相法SiO2纳米复合涂层的磨损体积减小为纯丙烯酸酯涂层的1/68和1/102，通过白光干涉仪、扫描电镜(SEM)对其磨损面观察发现：SiO2纳米颗粒能够阻碍裂纹产生、扩展，改善涂层的抗疲劳特性，降低纳米复合涂层的磨损体积。相同含量下，气相法SiO2纳米颗粒表现出更优异的耐磨性。主要原因有两点：1)相比溶胶SiO2纳米颗粒，气相法SiO2颗粒表面有活性的双键基团存在，可能跟基体树脂发生交联反应；2)气相法SiO2纳米颗粒具有“絮状”结构，其比表面积140.5 m2/g比溶胶SiO2纳米颗粒的108.5 m2/g高，与丙烯酸酯分子链的吸附作用力更强，承载能力更强。
(3)通过磨耗仪对溶胶和气相法SiO2纳米涂层的磨粒磨损(abrasive wear)性能进行对比研究：1)在366～1000目砂纸下，两种SiO2纳米颗粒都能显著降低涂层的比磨损速率和磨损深度速率；2)在相同磨损条件，相同颗粒含量时，气相法SiO2比溶胶SiO2纳米复合涂层表现出更低的比磨损速率；3)磨损条件越苛刻(360目)，SiO2纳米颗粒对涂层磨粒磨损性能的增强越明显。通过SEM对磨损面及其剖面进行观察发现：当磨粒与涂层表面接触时，纯树脂涂层发生了切削磨损，并且在整个膜厚都有裂纹产生；而纳米SiO2的加入能够使得磨损形式变为犁沟和疲劳磨损，磨粒对涂层的影响区明显减小，比磨损速率显著降低。还对比研究了R7200和R9200对涂层磨粒磨损性能的影响：R7200纳米复合涂层的比磨损速率更低，因为R7200表面有大量活性双键，可能跟丙烯酸酯发生交联反应，颗粒与基体作用力更强，抑制了SiO2纳米粒子从基体中脱粘，使SiO2纳米粒子对丙烯酸酯涂层的耐磨性增强更有效。
(4)另外，本文还探讨了不同长度银(Ag)纳米线的合成，并将其分散在2-异丙氧基乙醇中，分别采用线棒刮涂、喷涂方法在柔性基底(PC、PET)表面制备透明导电柔性纳米涂层，对不同长度Ag纳米线涂层的导电性进行对比发现：1)喷涂更容易构筑Ag纳米线导通网络结构，相应涂层具有更低表面电阻；该涂层还具有抗弯折、拉伸特性；2)长Ag纳米线可制得高透明导电纳米涂层，当涂层的透光率为～90％时，表面电阻只有～40Ω/□；3)通过层层复合制得Ag/ITO纳米复合涂层，表面电阻进一步降低，原因是ITO纳米颗粒填充在Ag纳米线的网格中产生“补丁”效应。同时Ag纳米线涂层与基底的附着力也有显著提高，为新型高透明导电柔性纳米涂层的制备和应用开辟了新思路。