防护玻璃因具备优异的光学和抗冲击安全性能而被广泛应用于交通、建筑、金融等领域。近年来,随着民众自身安保意识的提高,以及汽车、建筑等行业关键零部件的轻量化、安全化趋势下,Glass/PU(聚氨酯)/PC(聚碳酸酯)有机-无机复合防护玻璃因其质轻,PC具有良好的光学性能和抗冲击韧性,而成了人们未来首选的防护玻璃。但是在应用和生产过程中仍存在一些问题：由于玻璃与PC本身的性质相差很大,中间胶层粘结力较低,导致在生产和使用过程中会发生脱胶现象。针对这些问题,本文通过TPU和基材表面改性的方法提升复合有机-无机层间的粘结强度,研究了表面改性和复配工艺对防护玻璃性能的影响。主要研究内容如下：(一)防护玻璃用热塑性聚氨酯(TPU)表面改性。经硅烷改性后的TPU胶片表面有少量的Si-O-Si键及脲键生成,改性后胶片表面形貌变得不规则,表面粗糙度增加,表面水接触角降低,胶片的耐热稳定性、表面活性和透光率均得到提升。改性后的TPU胶片的粘结性能提升,当偶联剂溶液水解时间为8h,超声处理时间为5min时效果最佳,TPU胶片对于防护玻璃复配层间的粘结强度由改性前的2.02MPa增大至5.63MPa,提高了约180%。(二)防护玻璃基材表面强化改性及其粘结性能研究。表面强化后玻璃的抗弯强度增加,且离子交换的效果优于物理钢化；离子交换后的玻璃呈现出均匀粗糙表面,透光率降低；PC经过改性后,表面粗糙度增加,表面水接触角下降,表面活性增强,透光率降低。玻璃的表面强化、TPU和PC改性均有利于提高防护玻璃复配层间的粘结强度,通过优化获得最优复配组合,即表面强化后的玻璃、经水解8h的硅烷处理5min的TPU和60℃5mol/L NaOH溶液处理1h的PC。(三)防护玻璃复配工艺优化及其性能研究。玻璃表面强化、PC表面改性都会影响复合防护玻璃的透光率,使其下降2～4%；TPU改性对防护玻璃的透光率影响不大。玻璃表面强化对防护玻璃耐热性影响不大,而PC和TPU表面改性有利于提升防护玻璃的耐热性；复合防护玻璃经过紫外照射后黄变老化现象不明显,透光率下降,降幅约2-5%,TPU表面改性有利于其抗紫外线性能。抗冲击测试研究表明,不同结构的复合防护玻璃均符合国家公共安全行业标准A类要求,符合标准的防护玻璃厚度降至4mm左右；TPU改性后使玻璃与PC之间粘结强度提升,有利于防护玻璃整体的抗冲击强度。