隐身涂层在现代先进战机及武器系统中具有非常重要的地位,而隐身涂层属于厚涂层(>400μm),一旦损伤无法采用传统的固化工艺进行快速修复,这在战时将带来无法估量的后果,因此开发一种隐身涂层的快速修复技术具有重要的意义。由于隐身涂层固体填料量高达80%,加上常用光固化脂环族环氧树脂固化物一般硬而脆,如不进行改性,涂层的柔韧性很差,很易脱落,因此本文首先合成了两种不同的环氧树脂来对脂环族环氧树脂进行增韧改性,并分别研究这两种环氧树脂与脂环族环氧树脂组成的复合体系的紫外光引发前线聚合(固化)反应,考察各因素对前线聚合行为的影响,并对固化产物结构和性能进行表征。最后将前线聚合研究筛选出的光引发前线聚合环氧树脂体系用于隐身涂层快速修复涂料树脂基体,并对其隐身涂料光引发前线聚合行为和隐身涂层性能进行研究,以期最终获得一种具有快速、节能、环保和性能优异的隐身涂层修复技术,以满足新型战机及其他武器装备隐身涂层快速修复急需。主要研究内容及结论如下:(1)以甲基含氢硅油、4-乙烯基环氧环己烷为原料,成功合成了环氧聚硅氧烷,并对环氧聚硅氧烷/环氧树脂复合体系光引发水平前线聚合进行了研究,结果表明:随着光引发剂含量的增加,前线推动速率略微增大,引发时间迅速缩短,当光引发剂含量增加到6wt%时,引发时间仅需18 s;随着热引发剂含量的增加,前线推动速率和前线聚合最高温度快速增大,当热引发剂含量增加到5wt%时,推动速率为3.93 cm/min,前线最高温度达到279.1℃;随着体系中环氧聚硅氧烷含量的增加,前线聚合速率和聚合最高温度逐渐下降,而前线推动角度则不断增加,当环氧聚硅氧烷含量为20wt%时,推动角可以达到48°;红外光谱和DSC的结果显示,复合体系具有很高的固化程度;热重分析显示环氧聚硅氧烷可以提高体系的热稳定性;冲击测试和SEM分析显示,环氧聚硅氧烷对复合体系具有较好的増韧效果;与传统的固化方法相比,光引发水平前线聚合法在相容性较差的复合体系固化物材料制备方面的优势明显。此方法适用于隐身涂料这种大填料量树脂体系的快速固化。(2)以丙烯酸正丁酯和4-乙烯基环氧环己烷为单体,制备了柔性共聚物。对聚(4-乙烯基环氧环己烷-co-丙烯酸正丁酯)/环氧树脂复合体系光引发水平前线聚合进行了研究,结果表明:光引发剂的含量越大,前线聚合的引发时间越短,最快只需10 s就可以引发反应;热引发剂的含量越大,前线速率越大,前线聚合定点的最高温度也越高,当热引发剂含量增加到5wt%时,推动速率为2.72 cm/min,前线最高温度达到259.7℃;柔性共聚物含量增加,定点所经历的温度历程基本相似,但前线聚合的定点最高温度越来越低,前线推动速率逐渐变小;红外光谱和DSC测试结果表明,共聚物/环氧树脂复合体系的固化产物具有较高的固化程度;冲击性能测试和SEM分析表明,柔性共聚物的加入对221环氧树脂具有良好的増韧效果。将此混合体系作为隐身涂层清漆的基本组分可以充分满足漆膜对柔韧性的要求。(3)将增韧效果更加明显的聚(4-乙烯基环氧环己烷-co-丙烯酸正丁酯)/环氧树脂复合体系作为隐身涂层清漆的基本组分,应用前线聚合法实现隐身涂层的快速制备与修复。研究表明,改变光引发剂的含量可以改变涂层深层固化的时间,光引发剂的含量越大涂层固化的时间越短;同样的,加入热引发剂的含量越大涂层的深层固化时间越短;光、热引发剂配合使用,120 s就能够实现涂层深层固化;随着柔性共聚物含量的增加,涂层的铅笔硬度变差、柔韧性变好、抗冲击性能变好,涂层的附着力基本不变,当柔性共聚物含量为35wt%时,铅笔硬度为4H,柔韧性为7.5 mm,抗冲击强度为45 Kg·cm;随着羰基铁粉含量的增加,涂层铅笔硬度有所提高,吸波性能变好,但是涂层附着力、柔韧性和抗冲击性能相应变差;隐身涂层的耐酸、耐碱和耐盐性能良好,20 d内涂层表面无明显变化;在配方中加入适量的流平剂、消泡剂可以改善涂层表面状况。不同损伤面积的涂层在修复后,修复部位基本可以达到原涂层的原始性能。