聚硅氧烷具有优异的耐候性、生理惰性、耐高低温性、绝缘介电性及表面疏水性等性能,在耐高温、耐候、耐辐射、耐腐蚀、耐磨增硬、防粘脱模、防潮憎水、防覆冰等功能涂料的制备中具有重要的用途。然而,传统聚硅氧烷需要高温烘烤才能固化交联成膜,限制了其在塑料等软基材和固定物件表面的应用。另一方面,近年来,有大量文献报道了利用硅氧烷溶胶-凝胶法制备室温固化涂层。但在大多数的报道中,前驱体中包含了四烷氧基硅烷,得到的涂层实际为有机-无机杂化涂层。虽然其硬度高、致密性好,但韧性差,无法制备厚膜型清漆漆膜,也无法用作色漆的成膜基质。在本文中,以不同有机烷氧基硅烷的混合物为前驱体,在有限量水的存在下,通过碱或酸催化水解/缩合制备硅氧烷预聚物,然后加入氨丙基三乙氧基硅烷(APS)固化剂,制备了可室温固化的聚硅氧烷涂料。考察了混合前驱体组成、预水解条件、固化剂用量、固化时间等因素对预聚物结构、聚硅氧烷漆膜结构及其性能的影响规律。得到了韧性佳、硬度高、耐刮伤性好的厚膜型(>20μm)聚硅氧烷清漆漆膜的制备方法。揭示了基于有机烷氧基硅烷前驱体的聚硅氧烷漆膜的制备、结构与性能之间的关系。具体研究内容及主要结果如下：以甲基丙烯酰氧基丙基(甲基)二甲氧基硅烷(MPDS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为前驱体,通过碱或酸催化预水解、加入APS固化剂、室温固化制备了厚度为15-26μm的聚硅氧烷漆膜。采用FTIR和29Si-NMR表征了预聚物和聚硅氧烷漆膜的结构,摆杆硬度计、抗冲击仪和微纳力学测试系统全面测定了聚硅氧烷漆膜的力学性能。结果表明,硅氧烷的预水解是制备厚型聚硅氧烷漆膜的必要条件。不同条件下制备的漆膜均具有非常好的弹性。涂膜的硬度(摆杆硬度和微硬度)、抗冲击性和耐刮伤性主要取决于聚硅氧烷的交联度,而受有机基团的影响较小。适当的预水解条件以及适量的APS用量有助于获得综合力学性能优异的聚硅氧烷漆膜。在较低的MPDS/MTES摩尔比下,得到的聚硅氧烷涂膜硬度较高、耐刮伤性较好。以苯基三甲氧基硅烷(PTMS)和二甲基二甲氧基硅烷(DMDS)为混合前驱体,通过氨水催化预水解,加入APS固化剂,室温固化制备了厚度为19-35μm聚硅氧烷涂膜。采用卡尔费休水份测定和FTIR表征了预聚物的结构,摆杆硬度计、抗冲击仪和微纳力学测试系统全面测定了漆膜的宏观和微观力学性能,并利用热失重分析仪和表面接触角测试仪研究了漆膜的热稳定性和润湿性。结果表明,与MPDS/MTES体系相类似,预水解是制备较厚漆膜的必要条件。高PTMS含量、高APS用量、较低的预聚物水解/缩合度有助于提高漆膜的硬度。当PTMS/DMDS摩尔比为2：8,APS用量为5%时,聚硅氧烷漆膜的耐刮伤性最佳。聚硅氧烷漆膜的热稳定性优异,润湿性可在亲水和疏水之间进行调节,但两者均强烈依赖于漆膜的组成。固定PTMS/MPDS/DMDS摩尔比为6：4：4,通过改变催化剂种类(氨水或乙酸)、预水解温度和储存时间,制备了具有不同水解缩合度的硅氧烷预聚物,加入APS,室温固化制备了聚硅氧烷涂膜。利用卡尔费休水份测定、FTIR、GPC和29Si-NMR表征预聚物的结构。按前述类似的方法全面测定了漆膜的力学性能。研究结果表明,聚硅氧烷漆膜的结构和力学性能主要依赖于预聚物中的活性基团含量。预聚物储存一周左右的时间可以达到最优的活性基团含量,制备的漆膜力学性能最佳。升高硅烷预水解的温度可以提高预聚物的分子量,但体系中活性基团含量降低,漆膜力学性能降低。酸性催化制备的预聚物活性基团较多,漆膜力学性能较优。