透明PUR 研究进展及其在光学领域中的应用

潘申成，吴贲华，王银茂，高国忠，袁厚呈，张文耀，付永胜，汪信，

(1.南京理工大学，软化学与功能材料教育部重点实验室，南京 210094； 2.江苏省高性能透明防护新材料重点实验室，江苏南通 226600)

在20 世纪30 年代以前，矿物玻璃还占据光学领域的主导地位，直至1934 年才通过注塑成型技术得到塑料透镜并应用于光学设备中。但由于技术落后聚合物玻璃发展较缓慢，直至20 世纪60 年代光学树脂的研制才使其得到再次发展[1]。近年来，聚氨酯(PUR)是光学树脂中研究最多的材料，其光学性质也是近年来研究的热点[2–4]。此外，PUR 还拥有独特的物理化学性质，其硬度介于橡胶和塑料之间且拉伸强度较高、耐磨性好、抗刺穿能力强、断裂伸长率大[5–7]。基于此优点，PUR 被广泛应用于工业、农业、军事和生活中[8–12]。

1 透明PUR 及其复合材料的研究进展

1．1 透明PUR 简介

PUR 是一种主链含有大量氨基甲酸酯官能团重复单元的高分子聚合物(—NHCOO—)，由玻璃化转变温度低于室温的软段和玻璃化转变温度高于室温的硬段组成[13–16]。PUR 的结构通式为—(A—B)n—，A 为低分子量的多元醇构成的软段，B 为由异氰酸酯和扩链剂构成的硬段[17]。最早在20 世纪30 年代以1，6-己二异氰酸酯和1，4-丁二醇为原料合成直链线性PUR，如图1 所示，图1a 为PUR 的分子链结构，图1b 为羟基化合物和异氰酸酯反应的简式[18–19]。PUR 硬段和软段的不相容特性会使其产生微相分离，硬段中较强的分子间氢键力会使其聚集成硬段区域分散在软段之中形成特殊的两相结构，如图2 所示[20]。正是因为这种独特的聚集态链状结构赋予了PUR 优异的加工和物理化学性能。合成PUR 的原料主要包括多元醇、异氰酸酯和扩链剂，一般，要想获得不同性质的PUR 材料，可以通过改变原材料的种类等方法。目前研究的透明PUR 包括聚醚型透明PUR、聚酯型混合PUR 和杂化改性PUR 等[21–23]。

图1 PUR 的分子链结构及羟基化合物和异氰酸酯反应简式

图2 PUR 的聚集态

PUR 的透明度受多种因素影响，其中包括PUR 的结构、软链的类型和分子量、结晶度以及分子间相互作用[24]。聚酯型PUR 由于分子结构中酯基的极性较高，易结晶，透光率较低，而聚醚型PUR 的分子间作用力远小于聚酯型PUR，不易结晶，透明度较高[3，25]。聚合物材料的碳氢等基团在近红外以上区域的振动吸收会损失一定的透光率，但在可见光和紫外光范围对光的透过率接近光学玻璃。与光学玻璃类似，在可见光范围内，聚合物材料的透光率损失主要由光在材料表面的反射以及光在材料内部的散射与吸收导致。此外，一些含苯环的透明聚合物在含紫外光环境下长期使用会变黄，导致透明度下降，因此透明PUR 的合成原料一般选择脂肪族异氰酸酯[26–27]。聚合物光学材料应为非晶结构且不含发色基团，或聚合物中的结晶区和非晶区的折射率相等，若聚合物为结晶态，则晶区的尺寸应小于可见光波长[28]。

1．2 透明PUR 材料

透明PUR的研究非常广泛，在关注PUR透明度的同时，对其力学等性能也做了大量工作。研究者们通过使用不同的原料和合成方法制备出了一系列具有高透明度的PUR 材料，通过对原料进行调控可以获得光学和力学等性能最为均衡的PUR，例如Chen 等[29]以聚四氢呋喃二醇(PTMG)、亚甲基双(4-环己基异氰酸酯)(HMDI)和重氮烷基脲(DU)为原料，通过简单的缩聚反应制备了新型荧光透明PUR 材料。软段选择PTMG 是因为它具有较高的柔韧性和较低的结晶度，有利于自愈合和拉伸，HMDI 用作硬段可以有效遏制材料的老化[30]。DU 作为一种既包含氢键受体又包含氢键供体的四元醇，可以通过动态结合-解离有效地耗散拉伸能，提高韧性和力学性能[31]。作者还分别制备了不同DU 含量的PUR 薄膜，其羰基的氢键含量高达96%。PUR 薄膜的可见光透过率约为90%，与光学玻璃接近，并且在保存10 个月后样品仍然保持较高的透明度。由于氢键的物理、化学作用，透明PUR 薄膜的拉伸弹性模量随着DU 含量的增加而增加，在拉伸的过程中，氢键吸收能量断裂进而影响力学性能，而在压力卸载过程中，氢键又重新生成。作者制备的PUR 薄膜具有优异的力学性能，拉伸强度最高为6 MPa。此外这类透明PUR 薄膜由于氢键的相互作用在90℃下10 h 自愈合效率达到91%～96.5%。3D 打印技术具有低成本、高灵活度和建模速度快等优点，可以构建复杂的三维产品，数字光固化3D 打印机可以将掩模图案投射到树脂槽上，使打印出的每层一次性固化，从而实现高速打印[32–33]。Peng 等[34]使用三种不同的多元醇作为软链段合成了三种聚氨酯丙烯酸酯低聚物，并将这三种低聚物与丙烯酸异冰片酯复合制备低黏度树脂，用于3D 打印机制备高强度的透明PUR 弹性体。作者随后对三种树脂的力学性能进行了分析，其拉伸强度和断裂伸长率最高可达17.9 MPa 和414.3%，且在拉伸为原长度的400%之后，样品依然保持高透明度和完整性。在对这3种数值进行拉伸加载-卸载进行循环测试后发现这3 种弹性体均具有良好的自恢复特性。随后使用制备的树脂打印了具有复杂结构透明小组件，在施加外力时，这些透明3D 样品迅速形变而在释放外力时又立刻恢复原状，具有很强的弹性和形状恢复能力。

Li 等[35]利用绿色环保的天然木质素作为原料，分别以不同质量分数的木质素合成了一系列PUR 大分子材料，通过对这些PUR 中的异氰酸酯基进行监测可以确定木质素在原料中的最佳配比为1.06%。添加木质素作为原料之后，所得的PUR 材料不仅具有较高的透明度，还具有优异的抗紫外线功能。李海柱等[26]采用不同的聚醚软段，醇扩链剂和胺扩链剂合成制备了多种PUR。对这一系列PUR 的透光率等性质进行研究发现，使用PTMG2000 作为软段时，PUR 的透光性较低，仅为76%。而软段为非晶性聚醚二元醇、聚氧化丙烯二醇时，PUR 的透光率均超过90%。除此之外，当选用聚醚二元醇作为软段时，PUR 具有最优异的力学性能，拉伸强度和断裂伸长率分别为25.6 MPa 和567%，并且在进行屈挠性测试时，其断裂前的循环次数达3 500 次。当使用胺类扩链剂时，扩链剂可以与异氰酸酯基反应生成脲键，分子间力较大，拉伸强度和耐热性能较佳。根据李海珠等的研究可以得出，选择非晶性质的聚醚二元醇作为软段，胺类扩链剂时可以获得光学、力学和耐热性等综合性能较高的PUR材料。

叶耘峰等[36]探究了2，3-双(2-硫基乙硫基)-1-丙硫醇(硫代三硫醇，简称M)的用量对透明PUR 的透光率、折射率以及热稳定性的影响。结果表明，M 的添加大幅度提高了PUR 的透光率和折射率，当M 的质量分数为原料总质量的1.9%时，PUR 的透光率高达98.58%，M 的添加量为原料总质量的4.76%时，PUR 的折射率为1.66。此外，M 的添加优化了PUR 的热稳定性和力学性质，不同的M 用量制备出的透明PUR 均具有较高的硬度与耐冲击性能。郭映瀚等[37]考察了不同环境以及不同条件下透明PUR 的耐黄变性能，首先研究了在室内避光168 h 下，不同助剂组成的PUR 耐黄变性质顺序为：助抗氧剂＞紫外线吸收剂＞光稳定剂＞抗氧剂，在日光灯照射下不同助剂组成的PUR 耐黄变性质顺序为：紫外线吸收剂＞助抗氧剂＞光稳定剂＞抗氧剂。这主要是因为助抗氧剂在避光条件下可以将PUR 中的氢过氧化物还原为醇，而在日光灯的照射下，紫外吸收剂受激发发生酸-碱平衡反应导致质子转移，酚基的酸性和羧基的碱性增加使分子内形成氢键螯合环，这种结构可以将激发能转化为热能释放从而使分子恢复为原来的结构，起到了耐黄变的功能。此工作可以指导行业内人士根据材料使用的环境挑选合适的助剂来提高透明PUR 的耐黄变老化性能。

1．3 透明PUR 基复合材料

除此之外，一些无机材料由于其固有的结构而具有优异的性能，例如银的高导电性、石墨烯的优异力学性能等，科技人员在PUR 基有机-无机复合材料方面也进行了大量研究，在将PUR 与这些材料复合时，可以获得兼具二者性能的新型复合材料，并在众多领域具有较高的应用价值。例如Zheng 等[38]曾报道一种将水性PUR 与氟化二氧化硅纳米粒子复合的涂层材料。所制备的复合材料涂层具有精细的网状纳米结构和适宜的粗糙度，且复合涂层的力学性能和光学透过性优异，将这种透明复合涂层进行亲疏水测试时，由于其具有较低的表面，涂层具有优异的疏水性能。Song 等[39]制备了一种PUR 和纳米银线复合的透明导电膜，其中，复合膜的光学透过性和电导率受银纳米线的含量影响。在力学性能方面，该复合膜具有优异的线性应变灵敏度并且具有极高的应变循环次数，有望成为一种具有高透明度且耐用的柔性应变传感器。

Yoon 等[40]在室温条件下使用磁控溅射的方法以PUR为基底制造了一种由银、钯、铜金属和聚四氟乙烯夹层组成可拉伸的复合材料。制备的复合膜层具有较高的透明度和可弯曲性，在对复合膜层的电学性能进行研究后可以发现膜层在反复拉伸实验时电阻变化很小，甚至不足以引起发光二极管灯珠亮度的变化，这种高透明度、高导电且具有高度可拉伸性能的复合膜层在各领域均具有较高的应用价值。李新华等[41]通过物理结合的方式将氨基修饰的石墨烯量子点加入透明PUR 薄膜中制备出一种具有热可逆性的自修复性石墨烯量子点/PUR 透明复合膜，该复合薄膜在保持了PUR 的高透明度的同时，还具有较好的力学性质，其拉伸强度最高可以达到1.437 MPa，断裂伸长率可以达到117.4%。李国庆等[42]在静电纺丝的过程中采用旋转滚筒作为接手装置再经过热处理制备出具有取向性的聚丙烯腈纤维增强PUR 透明膜，由于纳米纤维的取向排列，纤维增强PUR 透明膜的力学性能显著增强，在一定条件下，其断裂应力高达306.8 MPa。

以上的实例均对PUR 或其复合材料进行了研究，并且探讨了材料的合成原料、合成方法等因素对其光学和力学等性能的影响，通过调控制备原料、表面改性以及复合等方法，研究者得到了具有较高透明度且力学性能出色的PUR 基材料。经过分析，PUR 材料的出色光学和力学性能可能使其在光学结构玻璃以及透明防护领域有较大的发展前景，例如汽车、飞机、船舶、建筑等玻璃和透明防护装甲中。

2 透明PUR 在光学领域的应用

虽然无机光学玻璃具有耐高温、耐老化、强度高以及阻燃等优点，但也有明显的缺点，例如脆性高、韧性差以及破碎后存在安全隐患等问题。聚合物玻璃虽然韧性较好，但由于高分子材料自身结构的特点导致聚合物光学材料存在表面硬度低、耐热性差、折射率低等缺陷，这些缺陷限制了聚合物光学材料在工业和生活中的应用。若能综合无机玻璃和聚合物玻璃的优点，开发出性能优异的新型光学材料，将会产生巨大的社会和经济效益。

2．1 透明自愈合PUR 基材料

前面介绍Chen 等[29]的工作中已经研究了透明PUR 的自愈合性能，透明PUR 的自修复功能可以将其应用于汽车、航空器玻璃以及各种光学透镜上，在这些光学器件受到创伤之后，可以在一段时间内完成一定程度的自我修复，使其不至于瞬间失效，大大提升了产品的安全可靠性。Xu 等[43]设计了一种无色透明玻璃态PUR，该PUR 由低分子量低聚物通过大量弱氢键(包括氨基甲酸酯-氨基甲酸酯和氨基甲酸酯-醚氢键)自组装而成，具有极强的自修复能力。该玻璃态PUR 在可见光范围内的平均透过率高达92%，具有很高的强度，不仅如此，该PUR 在室温自愈合之后仍然具有较高的强度。在进一步的研究中，研究者发现破碎的PUR 玻璃碎片在室温下10 min 即可恢复至(7.74±0.76)MPa 的拉伸强度，高速自愈合是由于高密度的松散堆积氢键在PUR 的玻璃化转变温度(36.8℃)以下进行二次弛豫，即可逆的解离与缔合，从而使断裂处的破损网格得以重构。Wang 等[44]对PUR 的分子结构进行设计调控，以脂肪族二硫化物作为硬链段合成了一种具有优良性质的透明PUR 材料，该PUR 材料的透光率最高可达97%，与石英的透明度相当。制备的一系列透明PUR 材料还具有极高的力学性能，其拉伸强度为3.51～8.12 MPa，断裂伸长率为825%～1 320%。此外，基于硫-硫键和氢键的协调作用，这种透明PUR 还具有出色的自愈合性能，其愈合效率最高可达37%～39%。

Chang 等[45]通过两步法合成了基于动态硫-硫键的透明自愈合PUR 材料，这种PUR 材料由于结晶度较低而具有较高的透明度。在拥有高透明度的同时，该PUR 材料还有较高的力学性能和自愈合能力，其断裂伸长率和愈合效率分别高达800%和90%，这种高效的自愈合能力是由PUR 的形状记忆特性和硫-硫键的动态交换所致。此外，Kim 等[46]制备了一种基于银纳米线和热塑性PUR 的复合薄膜，复合薄膜在光辐射的条件下具有优异的自愈合能力且兼具高弹性、耐磨性以及耐油性等。由于纳米银线的作用，复合薄膜具有较强的导电性，在使用强脉冲光照射具有裂纹的复合薄膜时，复合薄膜被成功地修复，且在相同位置可以反复自愈合多达5 次。

2．2 透明PUR 涂层

魏超等[47]研制了一种透明耐磨抗静电PUR 涂层用于有机玻璃表面，该涂层为三层结构，其中第一层和第三层是以二异氰酸酯、聚己内酯二醇和聚己内酯三醇为主要原料的透明PUR 层，中间导电层则是改性掺杂二氧化锡。经研究，当PUR 在60℃下固化70 min 时，第二层PUR 的层间附着力最高且表面状态较佳。在使用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷对二氧化锡进行改性时，改性二氧化锡含量对涂层导电性以及透光率有较大影响，随着改性二氧化锡含量的增加，涂层的表面电阻逐渐降低，当改性二氧化锡的含量增加到30%之后电阻不再发生变化，而透光率则随着改性二氧化锡含量的增加逐渐降低。第二层PUR 的厚度直接影响了涂层的抗静电效果，当第二层PUR 的厚度为30 μm 以上时，涂层表面电阻为1×1012Ω，几乎不导电，当第二层PUR厚度小于10 μm 时，涂层的电阻为1×107～1×108Ω，第二层PUR 的厚度由原料的固体含量决定，当第二层PUR 固体质量分数为40%时，涂层厚度为15～20 μm，涂层表面电阻为1×108Ω，涂层质量损失为0.05 g，表现出较好的耐磨性。经过综合分析，耐磨抗静电PUR 涂层的底涂层在60℃下固化70 min 时最佳，第二层PUR 的固体含量为40%时，且改性二氧化锡质量分数为30%时，涂层兼具耐磨、抗静电以及高达75%的透光率。为了提高设备的红外隐身效果，陶启宇等[48]以聚碳酸酯二元醇为软段，异佛尔酮二异氰酸酯为硬段合成了一种聚碳酸酯基水性PUR，研究发现聚碳酸酯二元醇和异佛尔酮二异氰酸酯的比例、亲水扩链剂、二羟甲基丙酸、中和剂以及二次扩链剂乙二胺的加入量均对水性PUR 的在8～14 μm 波段内红外发射率有影响。当聚碳酸酯二元醇与异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为2.5∶1、亲水扩链剂的质量为总量的6%、中和度为100%且调控材料中氨基与异氰酸酯基的比例为1.5∶1 时，合成的水性PUR 在8～14 μm 的红外波段区域几乎透明且红外的发射率低至0.825，可以作为一种性能优异的红外隐身涂层。

基于我国西北戈壁地区气候因素，航空及交通玻璃器件受风沙侵蚀严重，李旭等[49]设计了一种抗风沙侵蚀的聚氨酯丙烯酸酯玻璃涂层，这种PUR 涂层以聚醚多元醇N-330，PTMG-1000 与异佛尔酮二异氰酸酯制得的PUR 预聚体和羟基丙烯酸树脂为主要原料制得，在对PUR 涂层的透光度、抗风沙侵蚀性能以及抗紫外线老化等性能进行了仔细研究后发现，随着PTMG/N-330 物质的量之比的增加，PUR 涂层的成膜性能、光学透过性以及抗风沙侵蚀能力逐渐提升，当PTMG/N-330 物质的量之比为5/1 时制得的PUR 涂层具有最佳的透光性和耐风沙性能，其透光率达到92.3%，雾度为0.41%，而在经过风沙侵蚀实验之后，涂层仍然保持92.2%的透光率且雾度仅略微升高至2.49%，并且在将PUR 涂层的成膜过程中适度添加防老助剂可以明显提升PUR 涂层的耐紫外线老化能力。

2．3 透明夹层玻璃

夹层玻璃是一种性质优异的安全玻璃，由两片或多片无机玻璃作为外层并与作为中间层的聚合物玻璃压合粘接制成，夹层玻璃具有强度高、耐热、耐寒以及隔音等优点，并且在保留高强度的同时还具有较高的韧性，目前对于夹层玻璃也有较多的研究。江苏铁锚玻璃股份有限公司在夹层玻璃方面做出了较多的研究，并将其应用于防弹玻璃中[50–51]。

欧阳效明[52]用双螺杆挤出机制备了一种新型透明性PUR 热熔胶粒，该材料可以作为夹层玻璃的粘接材料使用，既能粘接无机玻璃，又可以粘接有机材料。着重研究了以不同种类低聚物多元醇和二异氰酸酯为原料时对热熔胶的光学透过性以及粘接、力学性能的影响，将PUR 热熔胶粒与无机玻璃和聚碳酸酯(PC)板组合压制成夹层玻璃进行研究，结果发现，以脂肪族异氰酸酯为原料制成的PUR 热熔胶透光率约为93.2%，显著高于芳香族异氰酸酯，且具有更优异的抗紫外线耐老化能力，IPDI 型PUR 在紫外线照射384 h后仍然具有91.5%的透光率，透光率衰减不到2%。而在对复合玻璃的力学性能进行测试后发现，以脂肪族异氰酸酯、PTMG-1000 和1，4-丁二醇为主要原料制备的透明PUR 胶粘剂既具有极高的透明度，又拥有优异的力学性能并且与玻璃和PC 板的粘合强度高，可以广泛用于夹层玻璃行业。此后赵钰等[53]以二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、聚己内酯三元醇、PTMG-1000，PTMG-2000，1，4-丁二醇、二月桂酸二丁基锡和聚醚210 为原料制备高透明PUR胶粘剂。制备的PUR 胶粘剂具有较高的硬度、91.87%的高透光率及14.2 MPa 拉伸强度，且其断裂伸长率为1 103%。此外这种高透明PUR 胶粘剂在加热到270℃时仅失重3%，经过紫外老化实验后胶粘剂玻璃的透光率仅降低0.28%。

夹层玻璃优异的性能同样可应用于军事透明装甲之中，军事透明装甲一般是多种材料组合制成的层压板结构。透明装甲层压板不仅拥有较高的透明度，还可以将撞击的物体破坏，然后通过自身结构吸收消耗撞击物破碎的能量。近年，Rivers 等[54]发现透明装甲层压板在自然使用环境下会发生分层，影响其透明度并降低使用寿命，他们使用钠钙玻璃、热塑性PUR 和PC 组装了一种透明装甲层压板并且探究水分和热循环对透明装甲材料分层缺陷的影响，层板中每一层的厚度均可以调控。

Rivers 等[54]对层板进行了1 008，1 200，1 680 h 的湿热老化实验，结果发现层板在经过1 008，1 200 h 的处理之后均观测到由于水分侵入导致其透明PUR 层中出现由外向内的浑浊区域，其中1 008 h 处理后的样品在数次0～70℃热调节后没有出现分层现象，而1 200 h 湿热处理的样品边缘则出现了轻微分层。继续提高湿热处理的时间发现，在经过1 680 h 湿热老化处理后，层板中透明PUR 层的雾化现象更为明显，且在0～70℃热调节后发生明显分层并伴有裂纹产生。在长时间暴露于湿热环境中层板装甲发生分层的原因可能是湿润的环境促使透明PUR 的微观结构发生扩散从而导致在冷结晶环境下PUR 与潮湿环境接触的部分粘合力降低引起分层现象。Rivers 等对透明装甲的受潮分层现象进行研究并提出可能的机理，为后期透明装甲的发展与维护提供了理论和技术依据。

马开宝等[55]使用异氟尔酮二异氰酸酯、聚醚二元醇、丙烯酸羟丙酯合成了不饱和透明PUR 材料，随后添加活性稀释剂和光敏剂安息香乙醚并经光固化之后制得透明胶膜。研究发现，当胶液中的丙烯酸羟丙酯和活性稀释剂的质量分数分别为9%和56%时可以得到综合力学性能较高的透明胶膜并且胶膜的耐老化性能较高。在进行紫外老化测试时，胶膜的力学性能随着辐照时间呈现先上升再下降的趋势，在辐照初期的168 h 内，其拉伸强度和断裂伸长率分别升高了8.0%和8.2%，随后出现下降趋势，在1 008 h 的紫外辐照实验后，胶膜仍然具有9.5 MPa 的拉伸强度和160%的断裂伸长率，保持率分别为70%和78%。在将胶液灌注至透明陶瓷、无机玻璃和有机玻璃之间经光固化可制得透明防弹结构材料，结构材料具有高透光率及耐老化性能，且在7.62 mm 枪弹射击后仅在中弹处形成弹坑而背板的有机玻璃未受损，无碎片飞溅出，证明该结构材料可以有效吸收中弹时的巨大能量，对人体和设施具有良好的保护作用。

此外，Aguiar 等[56]对传统的多层透明装甲过于笨重的缺点进行改进，使用埃洛石和透明PUR 为原料，设计了一种轻量的复合材料，复合材料在保持PUR 原有高透明度的同时还具有极高的动态拉伸强度和断裂韧性，为透明装甲的轻量化发展做出了贡献。作者对纯PUR 和复合材料的力学性能进行分析，通过剥落实验，测定了纯PUR 和复合材料的动态拉伸强度和断裂韧性，其中，纯PUR 和复合材料的剥落强度分别为105 MPa 和143 MPa，而复合材料的断裂韧性也高于纯PUR。随后Aguiar 等又通过一系列的分析发现，经过与质量分数0.8%的埃洛石复合后的材料刚性得到显著提高，而通过分析剥落实验后的样品断面可以看出，复合材料的断裂机制比纯PUR 具有更高的能量消散效果，复合材料相比于纯PUR 力学性能提高的原因主要是埃洛石的复合使PUR 大分子的结构增强，并且埃洛石作为微裂纹成核时能够提供更多位点。

3 结语

PUR 作为一种环保的功能高分子材料，独特的链状结构赋予了其优异的光学性能和力学性能，透明PUR 既保持普通PUR 优异的力学性能又具有较高的透明度，但是相比于无机玻璃仍然存在不耐高温、不耐老化以及强度偏低等缺陷，限制了其在汽车、飞机以及建筑玻璃上的应用。在近年来研究者通过研制自愈合有机玻璃、设计有机-无机夹层玻璃等方法有效改善了这一现象，合成了安全性能更高的新型光学玻璃，加速了透明PUR 基光学材料在汽车、飞机玻璃以及建筑行业中的应用。今后PUR 透明材料的发展应在提高产品透明度的同时，增强其耐老化性能并提高其力学性能，加快对PUR 透明材料的老化与断裂机理研究。在聚合物夹层玻璃的设计方面，应优化夹层玻璃的压合工艺，保障层合玻璃的强度并降低透光率的损失，为各领域开发出安全、高效的夹层玻璃。