飞机结冰给飞机航行带来了巨大的安全隐患,传统的防/除冰技术存在能耗高、操作复杂、污染环境、易造成金属疲劳等弊端。在这种背景下,基于仿生学的超疏水涂层为飞机防冰提供了新思路。本论文使用羟基封端的聚二甲基硅氧烷（HO-PDMS）或聚甲基三氟丙基硅氧烷（HO-PMTFPS）替代部分聚四氢呋喃醚二醇（PTMEG）作为软段,1,4-丁二醇（BDO）和4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）作为硬段,反应合成了含聚硅氧烷的改性聚氨酯（Si PU或FSi PU）,结构经核磁、红外技术验证。热失重分析（TGA）和水接触角测试结果表明:HO-PDMS比HO-PMTFPS改性效果更好,当HO-PDMS加入量为9 wt%时,Si PU性能最佳。以Si PU或FSi PU为基体、氟硅烷改性的二氧化硅纳米颗粒（FAS-Si O2 NPs）为填料,一步法喷涂制备单层的聚氨酯复合涂层,并探究了填料粒径配比和含量对疏水性的影响,结果表明:当填料（粒径25 nm:15 nm）比例为4:1、含量是60 wt%时,涂层接触角和滞后角分别为153.3°、6.3°,性能最佳。此时,附着力等级为2级,漆膜柔韧性为2 mm,抗冲击强度不小于50 kg·cm。经过200℃加热1 h后,该涂层接触角仍不低于150°。磨损实验的结果表明:10个循环后该涂层仍超疏水。小型风洞试验结果显示,“机械互锁”导致涂层冰粘附强度增大,但差示扫描量热法（DSC）和结冰时间试验结果证明,该涂层能有效降低结冰温度、延长结冰时间,具有一定的防冰性能。为了进一步提高涂层附着力等性能,设计、合成丙烯酸羟乙酯封端的聚氨酯（PUA）作为底漆,将二苯基硅二醇（DPSD）、3-（异丁烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷（KH-570）、HO-PDMS和1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷（FAS-17）通过非水解溶胶-凝胶法合成硅油改性的含氟杂化聚硅氧烷（PDMS-FPSQ）作为面漆,FAS-Si O2 NPs作为填料,喷涂制备双层光固化超疏水聚氨酯涂层。结构经核磁、红外技术验证。研究结果表明:当FAS-17的量为15 mol%,HO-PDMS添加量为40 wt%,填料加入量为50 wt%,底漆光固化时间为60 s时,复合涂层性能最优,水接触角为154.9°,滞后角为7.4°,附着力等级为0级,漆膜柔韧性为2 mm,耐冲击强度为50 kg·cm。该涂层经200℃处理1 h,水接触角仍超过150°。磨损实验结果表明:经过70个磨损循环后,该涂层仍具有超疏水性。小型风洞试验结果显示,涂层表面的“机械互锁”效应导致其未能明显降低冰粘附强度,但DSC和结冰时间测试结果证明,该涂层能有效降低结冰温度、延长结冰时间,具有一定的防冰性能。