在低地轨道（LEO）中，原子氧（AO）是导致空间高分子材料性能变化的主要原因，AO侵蚀严重影响了航天器的工作寿命。在空间高分子材料表面涂覆无机SiO2防护涂层是一种有效的AO防护途径。然而，多数高分子材料表面自由能较低，湿化学法制备的无机SiO2薄膜与基体间固有的界面粘附力较差，限制了其广泛应用。本文从粘附现象出发，综述了表面改性方法研究进展，结合有机硅烷偶联剂改性，采用sol-gel法和溶剂热作用分别在硅橡胶和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）表面制备了SiO2薄膜，探讨了AO防护薄膜作用机理。实验结果对空间高分子材料表面的研究具有一定的理论价值。主要研究成果如下：　　 (1) 采用溶剂热作用改进传统的sol-gel制备方法，在PMMA基片上制备了SiO2薄膜。研究了溶剂热作用对薄膜的物相、形貌、透光率和界面粘附力的影响。结果表明，溶剂热作用能显著提高SiO2薄膜在PMMA表面的附着力。溶胶的性质主要取决于溶胶组分、催化方式等实验条件，调节这些参数能较好的控制薄膜的微观结构。AFM图片显示碱催化薄膜和有机/无机杂化薄膜表面均由尺寸均匀的颗粒堆积而成，两种膜层的透光率在90％以上，光学减反效果明显。　　 (2) 实验发现：与传统的溶胶凝胶薄膜相比，在高温水汽的环境条件下，溶剂热镀膜的PMMA基片表面不产生缺陷，薄膜与基体的粘附力更强。当PMMA基片处于溶剂热的温度和压力环境中，PMMA的微观结构扩张，基体处理改性不仅作用在表面，而是能够渗透到基体表面一定的深度，使其可以承受高温水汽环境。　　 (3) 利用高浓度的偶联剂（90％）改性硅橡胶表面，通过sol-gel法在硅橡胶透镜表面制备了无机SiO2薄膜。实验证明，相对于常规的低浓度偶联剂界面改性，SiO2溶胶更容易在硅橡胶表面形成均匀分散的薄膜。扫描电镜（SEM）研究表明薄膜均匀致密，薄膜与硅橡胶基体间没有明显的界面分层现象。采用酸/碱两步催化，通过改变酸/碱催化体系中的H+/OH-浓度可以简单有效地实现透光率的控制与调节，获得所需透光率的纳米多孔二氧化硅薄膜。　　 (4) 硅橡胶表面无机SiO2薄膜的AO性能测试表明，在可见波谱段，当原子氧累积通量增加到7.0×1020atoms/cm2时，透光率谱线与原始硅橡胶样品相比，没有降低反而增加，有效的防止了AO侵蚀造成的硅橡胶聚光透镜的光学性能退化，起到了较好的防护效果。