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大部分功能、裝飾型涂層都兼有耐磨和防火需求，但添加無機填料增加耐磨性，易龜裂、粉化；添加P-N阻燃劑在燃燒時往往會釋放出對人體有害的氣體，造成涂層高煙霧燃燒。因此，耐磨、無毒、低煙、對環境沖擊小的水性環保的功能、裝飾型涂層已成為人們追求的目標。通過設計制備粒徑約20 nm、0.5 nm兩種的無機氧化硅納米粒子，形成致密的涂層結構，提高涂層的耐磨性；并引入小比例的符合通式R1aSi(OR2)4-a  的柔性有機硅烷增強成膜性，涂層在保留優異耐磨性能的同時實現低煙霧防火，并通過配方工藝優化實現了硅基涂料的水性化制備。鋼/鋁基底上能形成致密涂層，耐磨性好，0000#鋼絲絨施加1000 g重量，2000次來回無傷，鉛筆硬度（1000 g, 9 H）；揮發性有機化合物（VOC）小于300 g/L；燃燒煙霧生產速率小于100 m2/s2。項目具有中試規模工藝水平，可技術轉化或合作應用。