化硅、小于0.35%^/ w)的Na 20和水组成。粒子的直径为约9纳米至15纳米，长度为40纳米至300纳米。悬浮 液在25°C下的粘度为〈lOOmPas，pH为约9至10. 5,并且在20°C下的比重为约1. 13。对于 SN0WTEX-0UP混合物而言，其由15% -16% (w/w)的针状二氧化硅组成，且pH为约2至4。
[0121] 其他合适的针状二氧化硅粒子可从日产化学工业株式会社以商品名 SNOWTEX-PS-S和SNOWTEX-PS-M作为一种含水悬浮液获得，其具有珍珠串的形态。该混合物 由20%至21% (w/w)的二氧化硅、小于0. 2% (w/w)的Na20和水组成。SNOWTEX-PS-M粒 子直径为约18至25纳米，具有80至150纳米的长度。通过动态光散射方法测量的粒度为 80至150。该悬浮液在25°C下的粘度〈lOOmPas，pH值为约9至10. 5,在20°C下的比重为 约 1. 13。SNOWTEX-PS-S 的粒径为 10 至 15nm，长度为 80 至 120nm。
[0122] 适于本文使用的市售聚合物胶乳的例子包括那些以商品名NEOREZ R-960、NE0REZ R-966、NE0REZ R-967、NE0REZ R-9036和NEOREZ R-9699购自马萨诸塞州威明顿的帝斯曼 利康树脂有限公司〇)SM NeoResins，Inc. (Wilmington，MA))的含水脂族聚氨酯乳液；以商 品名 ESSENTIALCC4520、ESSENTIAL CC4560、ESSENTIAL R4100 和 ESSENTIAL R4188 购自威 斯康辛州默顿基础工业有限公司（Essential Industries, Inc. (Merton, WI))的含水阴离 子聚氨酯分散体；以商品名34从^1^ 843、54鼠^1? 898和54从^1? 12929购自俄亥俄州克 利夫兰路博润有限公司（Lubrizol, Inc. (Cleveland, 0H))的聚醋型聚氨醋分散体；以商品 名TURB0SET 2025购自路博润有限公司（Lubriz〇l，Inc.)的含水脂族自交联聚氨酯分散 体；以及以商品名BAYHYDR0L PR240购自宾夕法尼亚州匹兹堡的拜耳材料科技公司（Bayer Material Science, LLC(Pittsburgh, PA))的含水阴离子、不含助溶剂的脂族自交联聚氨醋 分散体。适于本文使用的其他市售聚合物胶乳包括那些以商品名NE0CRYL A-612、NE0CRYL )(K-151和NE0CRYL )(K-52购自马萨诸塞州威明顿的帝斯曼利康树脂有限公司的含水丙烯 酸乳液。
[0123] 也可以使用低含水或非含水二氧化硅溶胶（也称为二氧化硅有机溶胶），其为二 氧化硅溶胶分散体，其中液相为有机溶剂或水性有机溶剂。在本公开的实践中，选择二氧化 硅溶胶，使其液相与乳液相容，而且通常为含水或含水有机溶剂。
[0124] 本文使用的二氧化硅纳米颗粒涂层组合物优选地包含酸，所述酸具有小于5、优选 小于4、更优选小于3. 5、还更优选小于3、还更优选小于2. 5、还更优选小于2、还更优选小于 1. 5、还更优选小于1、最优选小于0的pKa(H20)。本文使用的可用酸包括有机酸和无机酸两 者，并且可举例如下：草酸、柠檬酸、H 2S03、H3P04、CF3C0 2H、HC1、HBr、HI、HBr03、HN03、HC104、 1^0 4、0?350311、0?30)211和01 3302011。最优选的酸包括11(：1、圆03、11230 4、和1^04。在一些实施 例中，希望提供有机酸和无机酸的混合物。在一些实施例中，可使用包含pKa为3. 5或更小 (优选小于2. 5、最优选小于1)的那些酸与少量其他的pKa大于0的酸的酸混合物。涂层 组合物通常包含足够的酸，从而得到小于5、优选小于4、最优选小于3的pH。
[0125] 四烷氧基硅烷偶联剂，诸如原硅酸四乙酯（TE0S)，以及寡聚物形式，诸如聚硅酸烷 基酯（例如聚（二乙氧基硅氧烷）），也可用于改善二氧化硅纳米颗粒之间的结合。应限制 包含于涂层组合物中的偶联剂的量以避免破坏涂层的抗反射性质或防露性质。偶联剂的最 佳量是通过实验确定的并且取决于偶联剂的种类、分子量和折射率。添加到组合物中的偶 联剂（当存在时）的含量通常为二氧化硅纳米颗粒浓度的〇. 1重量％至20重量％，并且更 优选为二氧化硅纳米颗粒的约1重量％至15重量％。
[0126] 在一个优选方面，本公开的方法还包括以下步骤：在使基材的表面与二氧化硅纳 米颗粒涂层组合物接触的步骤之前将底涂层组合物施加至基材的表面。在本公开的上下文 中使用的合适底涂层组合物是能够改善二氧化硅纳米颗粒涂层与其上施加有二氧化硅纳 米颗粒涂层的基材的表面的粘附力的那些。因此，本文使用的合适底涂层组合物是能够增 强施加至基材表面的二氧化硅纳米颗粒涂层的耐久性、紫外稳定性和/或耐磨性的那些。 在本公开的上下文中，术语"耐磨性"意指实验部分中所述的干磨耗试验方法或湿磨耗试验 方法测定的耐干磨性和/或耐湿磨性。术语"耐久性"在本文意指实验部分中描述的耐久 性试验方法评估的耐久性。
[0127]在本公开的上下文中，令人惊讶地发现，寻找与上述二氧化硅纳米颗粒涂层组合 使用的合适底涂层组合物不如预期那样容易，特别是当涂覆的基材旨在同时提供耐干磨性 和耐湿磨性时。
[0128]本文使用的合适底涂层组合物优选地包含有机官能硅烷。在本公开的上下文中， 术语"有机官能硅烷"意指包含至少一个具有反应性化学官能团的有机配体的硅烷。本文 使用的合适有机官能硅烷可常常被本领域技术人员称为硅烷偶联剂或硅烷增粘剂。
[0129]本文使用的合适有机官能硅烷可优选地具有下列化学式：
[0130] (R10)m-Si-[(CH 2)n-Y]4_m
[0131]其中：
[0132]R1独立地为烷基，优选包含1至6个、更优选1至4个碳原子，还更优选地，R 1独立 地选自由甲基、乙基、丙基、丁基和乙酰基构成的组，还更优选地选自由甲基和乙基构成的 组；
[0133]m = 1 至 3，优选 m = 2 或 3;
[0134] n = 0至12,优选n = 0至3,更优选n = 2或3;
[0135] Y为官能团，优选独立地选自由烷氧基、环氧环己基、缩水甘油基、缩水甘油氧基、 卤素、（甲基）丙烯酰基、（甲基）丙烯酰氧基、-nh-ch2-ch2-nr2r3、-nr2r3构成的组（其中 R2和R 3独立地选自由H、烷基、苯基、苄基、环戊基和环己基构成的组）。
[0136]本文使用的合适有机官能硅烷优选地选自由环氧硅烷、氨基硅烷、包含至少一个 烯属不饱和基团的硅烷（在此也称为烯属不饱和硅烷）、烷氧基硅烷，以及它们的任意组合 或混合物构成的组。优选地，烯属不饱和基团为丙烯酸基团或乙烯基基团。更优选地，烯属 不饱和基团为丙烯酸基团。还更优选地，烯属不饱和基团为（甲基）丙烯酰氧基基团。
[0137]优选地，本文使用的有机官能硅烷选自由环氧硅烷、氨基硅烷、（甲基）丙烯酰氧 基硅烷、烷氧基硅烷，以及它们的任意组合或混合物构成的组。
[0138]本文使用的合适底涂层组合物可包含所谓的热活化的底涂层组合物或所谓的光 化学活化的底涂层组合物。在本公开的上下文中，热活化的底涂层组合物是尤其优选的。
[0139]本文使用的合适热活化的底涂层组合物优选地包含有机官能硅烷，其优选地选自 由环氧硅烷、氨基硅烷、烷氧基硅烷，以及它们的任意组合或混合物构成的组。本文使用的 合适光化学活化的底涂层组合物优选地包含有机官能硅烷，其优选地选自由烯属不饱和硅 烷、更优选（甲基）丙烯酰氧基硅烷，以及它们的任意组合或混合物构成的组。
[0140]本文使用的合适环氧硅烷包括但不限于2_(3, 4-环氧环己基）乙基三甲氧基硅 烷、2-(3, 4-环氧环己基）乙基三乙氧基硅烷、（3-缩水甘油氧基丙基）三甲氧基硅烷、 (3-缩水甘油氧基丙基）三乙氧基硅烷，以及它们的任意组合或混合物。更优选地，环氧硅 烷包括2-(3, 4-环氧环己基）乙基三甲氧基硅烷。
[0141]本文使用的合适氨基硅烷包括但不限于3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基 三乙氧基硅烷、3-(2_氨基乙基氨基）丙基三甲氧基硅烷、3-(2_氨基乙基氨基）丙基三乙 氧基硅烷、N_ (2_氛基乙基）_3_氛基丙基甲基二甲氧基硅烷、N_ (2_氛基乙基）_3_氛基丙 基甲基二乙氧基硅烷、4-氨基丁基三甲氧基硅烷、4-氨基丁基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基 甲基二乙氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基二甲基甲氧基硅烷、3-氨 基丙基二甲基乙氧基硅烷，以及它们的任意组合或混合物。更优选地，本文使用的氨基硅烷 包括3-氨基丙基三甲氧基硅烷。
[0142] 本文使用的合适烯属不饱和硅烷、尤其是（甲基）丙烯酰氧基硅烷包括但不限于 3_ (丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷、3-(丙烯酰氧基）丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰 氧基）丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基）丙基三乙氧基硅烷，以及它们的任意组合 或混合物。更优选地，本文使用的（甲基）丙烯酰氧基硅烷包括3-(丙烯酰氧基）丙基三 甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷，或它们的任意组合或混合物。
[0143] 本文使用的合适烷氧基硅烷包括但不限于四、三或二烷氧基硅烷，以及它们的任 意组合或混合物。优选地，烷氧基硅烷的烷基基团包含1至6个、更优选1至4个碳原子。 本文使用的优选烷氧基硅烷选自由四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲 基> 乙氧基硅烷，以及它们的任意混合物构成的组。本文使用的尤其优选的烷氧基硅烷包 括四乙氧基硅烷。
[0144] 根据一个优选的实施，本文使用的底涂层组合物包含上述环氧硅烷和氨基硅烷任 选地与烷氧基硅烷组合的混合物。根据该具体实施，重量比：环氧硅烷/氨基硅烷优选地 包括于介于80/20和60/40之间、优选介于75/25和65/35之间、更优选约70/30。在还掺 有烷氧基硅烷的具体实施中，重量比：环氧硅烷/烷氧基硅烷优选地包括于介于75/25和 50/50之间、更优选介于70/30和55/45之间、还更优选介于65/35和60/40之间；并且重 量比：氨基硅烷/烷氧基硅烷优选地包括于介于55/45和30/70之间、更优选介于50/50和 35/65之间、还更优选介于45/55和40/60之间。
[0145]更优选地，底涂层组合物包含2-(3, 4-环氧环己基）乙基三甲氧基硅烷与3-氨基 丙基三甲氧基硅烷的混合物，或者2-(3, 4-环氧环己基）乙基三乙氧基硅烷与3-氨基丙基 三乙氧基硅烷的混合物，或者（3-缩水甘油氧基丙基）三甲氧基硅烷与3-氨基丙基三甲氧 基硅烷的混合物，或者（3-缩水甘油氧基丙基）三乙氧基硅烷与3-氨基丙基三乙氧基硅烷 的混合物。还更优选地，底涂层组合物包含2-(3, 4-环氧环己基）乙基三甲氧基硅烷、3-氨 基丙基三甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷的混合物；或者（3-缩水甘油氧基丙基）三甲氧基硅 烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷的混合物，或者2- (3, 4-环氧环己基）乙基三 乙氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷和四乙氧基硅烷的混合物，或者（3-缩水甘油氧基 丙基）三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷和四乙氧基硅烷的混合物。
[0146] 根据另一个优选的实施，本文使用的底涂层组合物包含至少一种（甲基）丙烯酰 氧基硅烷、至少一种多官能丙條酸基添加剂和任选的烷氧基硅烷的混合物；其中多官能丙 烯酸基添加剂优选地选自由三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯，以及 它们的任意组合或混合物构成的组。
[0147]更优选地，底涂层组合物包含（甲基）丙烯酰氧基硅烷与三羟甲基丙烷三甲基丙 烯酸酯的组合，所述（甲基）丙烯酰氧基硅烷选自由3_(丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷、 3_(甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷，以及它们的任意组合或混合物构成的组。根据 该具体实施，重量比：3-(丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷/三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 优选地包括介于95/5和60/40之间、优选介于95/5和70/30之间、更优选介于90/10和 80/20之间。类似地，重量比：3-(甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷/三羟甲基丙烷三 甲基丙烯酸酯优选地包括介于95/5和60/40之间、优选介于95/5和70/30之间、更优选介 于90/10和80/20之间。
[0148] 还更优选地，底涂层组合物包含3_(丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷、三羟甲基丙 烷三甲基丙烯酸酯和四乙氧基硅烷的混合物。根据该具体实施，重量比：[3-(丙烯酰氧基） 丙基三甲氧基硅烷/三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯]/四乙氧基硅烷优选地包括介于98/2 和80/20之间、优选介于98/2和90/10之间、更优选介于96/4和92/8之间。
[0149] 或者，底涂层组合物包含3_(甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷、三羟甲基丙烷 三甲基丙烯酸酯，以及它们的任意组合或混合物。
[0150] 本文使用的热活化的底涂层组合物通常在溶剂中制备。合适溶剂的例子包括但不 限于脂族和脂环族烃（例如，己烷、庚烷、环己烷）、芳族溶剂（例