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作者：王文悦;刘蕴钰;徐彩虹;张宗波;
单位：中国科学院化学研究所,极端环境高分子材料实验室;中国科学院大学;
摘要：在聚合物薄膜表面施加硬韧涂层是实现其在保持轻质、柔性性能的同时，提高表面硬度和耐磨性的最有效途径。采用硅氮陶瓷前驱体–有机聚硅氮烷OPZ181与(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷(KH550)杂化的方式制备了一种有机–无机杂化硬韧涂层，并对涂层化学结构、力学性能、微观形貌、光学透明性、耐弯折性能以及耐磨性能进行了表征。结果表明：涂层化学结构以Si—O—Si为主，并含有—CH_3等有机基团，CH_3Si O_3为杂化涂层主要结构。涂层铅笔硬度可达6 H，纳米压痕硬度可达0.7 GPa，模量可达5.7 GPa。涂层的塑性指数(H/E)>0.1，弹性恢复值(W_e)>60%，具有良好的硬韧性能。涂层表面平整光滑，且具有优异的光学透明性。涂层在弯曲半径为1.5 mm和1 mm条件下，均可弯折10 000次，表现出优异的耐弯折性能。涂层具有优异的耐磨性能，可以有效提高PET薄膜的耐磨性。本工作发展了一种杂化涂层设计新策略，为硬韧涂层的制备提供了一种新思路与方法。
关键词：陶瓷前驱体;聚硅氮烷;有机–无机杂化;硬韧涂层
基金资助：基础科研项目(JCKY2020203B019)
