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21世纪照明新光源——LED，以其节能、高效、安全、环保、光色纯、色彩丰富等优点被广泛应用于各种显示、普通照明、道路照明及景观照明等领域。然而与传统的白炽灯光源相比，LED在光学层面主要存在光线不均匀、眩目等问题，影响其在照明领域中的应用。这对用于LED灯罩及导光板的PC等光学塑料有了更高的要求。因此，兼具柔光性、防眩光性及耐划伤性能的PC用光扩散涂层材料研究与开发具有重要的意义。本文采用溶胶-凝胶法，选取γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）及乙烯基三甲基硅烷（VTMS）为硅烷偶联剂对醇相或水相溶胶进行改性，加入活性稀释剂后去除溶剂，得到纳米粒子/活性稀释剂分散液作为增硬剂，考察了反应条件、硅烷偶联剂种类及用量等因素对改性溶胶及分散液稳定性的影响；再配合可UV光固化丙烯酸酯类齐聚物和活性稀释剂，得到高硬度的UV固化有机-无机杂化增硬涂层材料。考察了有机组分和无机组分对增硬涂层性能的影响。在此基础上，将不同种类的光扩散剂高速分散于上述有机-无机杂化增硬涂层材料中，考察了光扩散剂种类、含量、粒径及粒径分布对涂层性能的影响，得到同时具有光扩散性及耐刮擦性的光扩散涂层。主要研究结果如下：（1）系统考察了反应条件、硅烷偶联剂种类及含量、稀释剂种类及含量、SiO2含量对纳米粒子/活性稀释剂分散液稳定性的影响。结果表明：①基于醇相硅溶胶的分散液制备最佳条件：反应温度为50℃，反应时间为3h，硅烷偶联剂配比为nKH570/nVTMS=1:1，SiO2含量为20%-50%；②基于水相硅溶胶的分散液制备：反应温度为50℃，反应时间为3h，W（乙醇）/W（硅烷偶联剂+SiO2）=3/1，pH=3.2，SiO2含量为20%-50%。得到的SiO2/活性稀释剂分散液为透明微黄液体，凝胶时间在1年以上，表观及稳定性最佳。（2）考察了环氧丙烯酸酯（621A-80、EB600）、聚氨酯丙烯酸酯（611B-85、MD595B、MD5061B）、氨基丙烯酸酯（SM6119）齐聚物对涂层性能的影响。结果表明：聚氨酯丙烯酸酯齐聚物MD595B在PC基材上的附着力极佳，且与纳米粒子/活性稀释剂分散液的相容性较好，与HDDA按质量比6:4配制的涂层材料粘度适宜，涂层综合性能优异。（3）考察了三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）、三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）和己二醇二丙烯酸酯（HDDA）三种活性稀释剂对涂层性能的影响。结果表明：HDDA对PC基材的附着力最佳。（4）系统研究了无机组分中硅烷偶联剂种类及用量、SiO2含量对涂层性能的影响。结果表明：当nKH570/nVTMS=1:1、且n（KH570+VTMS）/nSiO2=0.1时制得的的SiO2/HDDA分散液添加到上述有机组分中得到SiO2含量为20%的增硬涂层性能最佳。涂膜的铅笔硬度达到3H，附着力达到0级，透过率为90.3%，雾度为0.5%，涂层微观形貌平整，涂层综合性能较优。（5）系统研究了无机型光扩散剂Nano-CaCO3、有机硅型光扩散剂KMP-590和丙烯酸树脂类光扩散剂（多分散型MR系列：MR-7HG、MR-10G、MR-20E30H；单分散型MX系列：MX-500、MX-1000、MX-2000）三类光扩散剂含量对涂层性能的影响。结果表明：无机型光扩散剂Nano-CaCO3含量达大于20%时，涂层透过率和雾度不再发生明显变化，但雾度仍处于较低值—65.5%；有机硅型光扩散剂KMP-590对涂层光扩散性能的提升效果较好，当含量达到20%时，涂层透过率为88.8%，雾度为89.4%；丙烯酸树脂类光扩散剂在含量大于35%后才出现光学性能明显增强的趋势。（6）考察了光扩散剂粒径分布对涂层光扩散性能的影响。结果表明：单分散型光扩散剂有利于提高涂层的透过率，多分散型光扩散剂有利于提高涂层的雾度。（7）考察了光扩散剂形貌对涂层性能的影响。结果表明：与层状结构光扩散剂相比，球形光扩散剂能更大程度地提高高扩散涂层的光学性能和机械性能。（8）考察了SiO2/HDDA分散液对涂层性能的影响。结果表明：SiO2/HDDA分散液的添加有效地增加了涂层的耐磨性，同时涂层雾度也有一定的提高。通过配方优化，得到耐划伤性及光扩散性均佳的涂层材料配方为：以球形KMP-590为光扩散剂、聚氨酯丙烯酸酯类MD595B为齐聚物、HDDA为活性稀释剂、SiO2/HDDA分散液为增硬剂，得到的涂层材料中SiO2含量为20%、光扩散剂含量为25%。涂层性能如下：透过率和雾度分别为89.6%和90.0%，铅笔硬度为4H，附着力为0级。