具有聚硅氧烷改性的碳纳米颗粒的涂料组合物的制作方法

喷涂装置;染料;涂料;抛光剂;天然树脂;黏合剂装置的制造及其制作,应用技术具有聚硅氧烷改性的碳纳米颗粒的涂料组合物1.相关申请的交叉引用2.本技术要求2019年7月25日提交的美国临时专利申请号62/878,487的优先权，其内容通过引用以其整体并入本文。技术领域3.本发明属于碳纳米颗粒/聚合物组合物、制备这种组合物的方法及其用途的领域。背景技术：4.自清洁表面是一类具有以各种方式从其表面去除任何碎屑或细菌的固有能力的材料。大多数自清洁表面可分为三类：1)超疏水，2)超亲水，3)光催化。5.超疏水表面因其在诸如自清洁和防冰表面等领域的巨大应用潜力，以及耐化学性和增强的热传递而受到迅速增加的研究兴趣。如果水滴成珠状(接触角》140°)，并且此外，如果水滴可以很容易地从表面滑离(即，其具有很小的接触角滞后)，则表面被认为是超疏水的。这种被称为莲花或自清洁效应的行为被发现是分层粗糙结构以及叶片表面存在的蜡层的结果。6.超疏水表面可以表现出另外的特性，诸如疏油性。提供疏水和疏油性质组合的表面被认为是疏液的。通过使用常规途径增加硅聚合物基涂层的疏水性可能会损害其他表面性质，诸如表面耐磨性、拉伸强度，并且还可能降低对基材表面的内聚力和粘附力。因此，制备高度稳定的耐用涂层——其一方面为表面提供抗磨损性质并且另一方面提供疏油和防腐性质——仍然是一个巨大的挑战。需要具有改进的机械和功能性质的新的易于应用的组合物和涂料。技术实现要素：7.根据一个方面，提供了一种组合物，其包含：硅基聚合物和衍生化碳纳米颗粒，其中衍生化碳纳米颗粒包含通过共价键附接至衍生化碳纳米颗粒的官能部分，并且其中硅基聚合物由式1表示：8.[sir1r2-x]n-[sir2r1-x]m[0009]其中：[0010]n和m为100至150000之间的整数；[0011]x选自：n、nh和o，或其任意组合；[0012]r1、r2或两者选自：氢、烷基、烷氧基、硫代烷氧基、芳基、稠环、烷芳基、杂芳基、环烷基、芳氧基、硫代芳氧基、醚基和卤代基团或其任意组合。[0013]在一些实施方式中，官能部分选自：卤代基团、卤代烷基、氢、羟基、巯基、氨基、芳基、烷基、环烷基、烷芳基、醚基和疏水聚合物或其任意组合。[0014]在一些实施方式中，r1、r2或两者选自：氢、氟、烷基、芳基、杂芳基和环烷基或其任意组合。[0015]在一些实施方式中，硅基聚合物包含对表面的粘附性。[0016]在一些实施方式中，粘附性包含共价或非共价键的形成。[0017]在一些实施方式中，硅基聚合物的分子量在150至150000g/mol的范围内。[0018]在一些实施方式中，官能部分包含卤代基团或卤代烷基。[0019]在一些实施方式中，官能部分是氟。[0020]在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒的特征在于1至600nm的中值粒度。[0021]在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒的取代度在10和99.9原子百分比之间。[0022]在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒的特征在于大于40°的表面水接触角。[0023]在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒选自：衍生化纳米管、衍生化纳米棒和衍生化纳米金刚石或其任意组合。[0024]在一些实施方式中，组合物中硅基聚合物的重量/重量(w/w)浓度为0.01至90％。[0025]在一些实施方式中，组合物中衍生化碳纳米颗粒的w/w浓度为0.001至70％。[0026]在一些实施方式中，组合物包含多种衍生化碳纳米颗粒。[0027]在一些实施方式中，硅基聚合物是全氢硅氮烷，并且其中所述衍生化碳纳米颗粒包含氟化纳米金刚石、氟化swcnt或两者。[0028]在一些实施方式中，组合物进一步包含对硅基聚合物呈惰性的溶剂。[0029]在一些实施方式中，溶剂选自芳族溶剂和脂族溶剂或其任意组合。[0030]在一些实施方式中，组合物用作：防污涂层、防腐蚀涂层、uv防护涂层、耐热涂层、耐化学涂层、超疏水涂层、疏液涂层、耐磨涂层、自清洁涂层。[0031]根据一个方面，提供了一种制品，其包含涂层，该涂层包含本发明的组合物。[0032]在一些实施方式中，制品包含易碎表面、柔性表面、可膨胀表面或其任意组合。[0033]根据一个方面，提供了一种涂布的基材，其包含基材、硅基聚合物和衍生化碳纳米颗粒，其中硅基聚合物结合至基材的至少一部分，衍生化碳纳米颗粒与硅基聚合物接触，其中衍生化碳纳米颗粒和硅基聚合物形成涂层。[0034]在一些实施方式中，涂布的基材进一步包含多个涂层。[0035]在一些实施方式中，涂层的特征在于0.1mm至400mm的平均厚度。[0036]在一些实施方式中，硅基聚合物和衍生化碳纳米颗粒如本发明所述。[0037]在一些实施方式中，涂层的特征在于大于40°的表面接触角。[0038]在一些实施方式中，涂层在-100至1500℃的温度范围内是稳定的。[0039]在一些实施方式中，涂层的特征在于0.1和15gpa之间的硬度，其中所述硬度根据iso14577测试通过纳米压痕测量。[0040]在一些实施方式中，基材选自：聚合物基材、金属基材、纸基材、木材基材和玻璃基材或其任意组合。[0041]在一些实施方式中，基材进一步涂布有漆(lacquer)、清漆(varnish)或油漆(paint)。[0042]根据一个方面，提供了一种涂布基材的方法，其包含以下步骤：i)提供基材；ii)使基材与本发明的组合物接触，从而在基材上形成涂层。[0043]在一些实施方式中，接触选自：浸渍、喷涂、铺展、浇铸、轧制(rolling)、粘附和固化或其任意组合。[0044]在一些实施方式中，基材选自：聚合物基材、金属基材、陶瓷基材和玻璃基材或其任意组合。[0045]在一些实施方式中，基材进一步涂布有漆、清漆或油漆。[0046]除非另有定义，否则本文使用的所有技术和/或科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。尽管与本文所述的方法和材料相似或等效的方法和材料可用于本发明实施方式的实践或测试，但示例性方法和/或材料在下文描述。如有冲突，以包含定义的专利说明书为准。此外，材料、方法和示例仅是说明性的，并不意味着必然是限制性的。[0047]本发明的进一步实施方式和全部适用范围将从下文给出的详细描述中变得显而易见。然而，应该理解的是，详细描述和具体实施例虽然指示了本发明的优选实施方式，但仅以说明的方式给出，因为在本发明的精神和范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员来说将从该详细描述中变得显而易见。附图说明[0048]图1a-b呈现了涂布有氟化纳米金刚石的表面的水接触角图像，其显示出ca.146°的接触角(图1a)，并且呈现了涂布有非衍生化纳米金刚石的表面的水接触角图像，其显示出ca.16°的接触角(图1b)，如由张力计(oca 20 dataphysics instruments gmbh)所测量。[0049]图2a-b呈现了涂布有0.5-10％的全氢硅氮烷的基材的接触角图像，其显示出ca.33°的接触角(图2a)，以及于涂布有本发明示例性组合物的基材的接触角图像，该组合物由0.5-5重量％的全氢硅氮烷和0.001-0.1重量％衍生化纳米金刚石组成(图2b)，显示出ca.102°的接触角。图像由张力计(oca 20 dataphysics instruments gmbh)测量。[0050]图3a-b呈现了在用本发明的组合物涂布之前(图3a)和之后(图3b)的基材的横截面扫描电子显微镜(sem)图像，表现出约35μm的涂层厚度。具体实施方式[0051]在其一些实施方式中，本发明涉及包含多种衍生化或表面改性的碳纳米颗粒和硅基聚合物的组合物、制备这种组合物的方法及其用途。在其一些实施方式中，本发明涉及包含多种衍生化碳纳米颗粒和硅基聚合物的涂料组合物、制备这种组合物的方法及其用途。在一些实施方式中，硅基聚合物选自聚硅氮烷和聚硅氧烷。[0052]在其一些实施方式中，本发明涉及在不存在另外的非硅基聚合物的情况下用包含多种衍生化碳纳米颗粒和硅基聚合物的组合物涂布基材的方法。在其一些实施方式中，本发明涉及在不存在另外的非硅基聚合物的情况下用包含多种衍生化碳纳米颗粒和硅基聚合物的涂料组合物涂布基材的方法。在一些实施方式中，硅基聚合物为涂层提供粘附性，从而提高涂层的厚度和/或稳定性。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒选自：衍生化纳米管、衍生化纳米棒、衍生化纳米金刚石或其任何组合。[0053]在一些实施方式中，基材选自亲水基材(诸如金属基材或玻璃基材)和疏水基材(诸如聚合物基材)，或者可选地，基材的表面至少部分地涂布有漆、清漆或油漆。[0054]在详细解释本发明的至少一个实施方式之前，应当理解，本发明的应用不一定限于以下描述中阐述的或通过实施例示例的细节。本发明能够具有其他实施方式或能够以各种方式实践或执行。[0055]组合物[0056]根据一个方面，提供了一种组合物，其包含：硅基聚合物和衍生化碳纳米颗粒。在一些实施方式中，硅基聚合物由式1表示：[0057][sir1r2-x]n-[sir2r1-x]m。[0058]在一些实施方式中，n和m是在100至150000范围内的整数。在一些实施方式中，n和m是以下范围内的整数：100至120000、100至100000、100至90000、100至70000、100至50000、100至40000、100至30000、100至30000、100至10000、100至9000、100至8000、100至5000、100至4000、100至3000、100至2000、200至150000、500至150000、100至150000、1000至150000、2000至150000、5000至150000、10000至150000、500至100000、500至90000、500至70000、500至50000、500至40000、500至30000、500至30000、500至10000、500至9000、500至8000、或500至5000、包含其间的任何范围。在一些实施方式中，x选自：n、nh和o，或其任意组合。[0059]在一些实施方式中，r1、r2或两者选自：氢、烷基、烷氧基、硫代烷氧基、芳基、稠环、烷芳基、杂芳基、环烷基、芳氧基、硫代芳氧基、醚基和卤代基团或其任意组合。[0060]在一些实施方式中，硅基聚合物是由式2：[-sir1r2-o-]n，或由式2a：r3-[-sir1r2-o-]n-r3表示的聚硅氧烷，其中r1和r2如上文所述，并且r3选自：氢、卤代基团、烷氧基、羟基和键。[0061]在一些实施方式中，r1、r2或两者选自：氢、氟和烷基。在一些实施方式中，r1和r2是氢。[0062]在一些实施方式中，硅基聚合物是由式3：[-sir1r2-nr4-]n，或由式3a：r'3-[-sir1r2-nr4-]n-r4表示的聚硅氮烷，其中r1和r2如上文所述，并且r4选自：氢和键。在一些实施方式中，r'3选自：氢、羟基、卤代基团、氨基、键和烷氧基。[0063]在一些实施方式中，硅基聚合物是聚硅氮烷和聚硅氧烷的共聚物，其由式4表示：[0064][sir1r2-nh]n-[sir2r1-o]m，[0065]其中r1和r2如上文所述。[0066]在一些实施方式中，硅基聚合物是由式5：[-sih2-nr4-]n，或由式5a：r'3-[-sih2-nr4-]n-r4表示的全氢聚硅氮烷，其中r'3和r4是如上文所述。[0067]在一些实施方式中，硅基聚合物是衍生化全氢聚硅氮烷。在一些实施方式中，衍生化全氢聚硅氮烷是氟化全氢聚硅氮烷，其中氢原子中的至少一部分被氟原子取代。在一些实施方式中，聚合物中氟原子与氢原子的比率为1至50％、1至10％、10至20％、20至30％、30至40％、40至50％，或其间的任何值。[0068]在一些实施方式中，涂料组合物包含硅基聚合物的混合物，其中硅基聚合物选自式1-5或选自式2a、3a、5a，如上文所述。在一些实施方式中，涂料组合物包含碳化硅。[0069]在一些实施方式中，硅基聚合物具有1500g/mol至150000g/mol范围内的平均分子量。在一些实施方式中，硅基聚合物具有在以下范围内的平均分子量：1700g/mol至150000g/mol、1900g/mol至150000g/mol、2000g/mol至150000g/mol、2500g/mol至150000g/mol、4000g/mol至150000g/mol、5000g/mol至150000g/mol、7000g/mol至150000g/mol、10000g/mol至150000g/mol、20000g/mol至150000g/mol、50000g/mol至150000g/mol、70000g/mol至150000g/mol、100000g/mol至150000g/mol、1500g/mol至10000g/mol、1500g/mol至80000g/mol、1500g/mol至50000g/mol、1500g/mol至20000g/mol、1500g/mol至10000g/mol、2000g/mol至100000g/mol、2000g/mol至80000g/mol、2000g/mol至50000g/mol、2000g/mol至20000g/mol、2000g/mol至10000g/mol、5000g/mol至100000g/mol、5000g/mol至80000g/mol、5000g/mol至50000g/mol、5000g/mol至20000g/mol、或5000g/mol至10000g/mol，包含其间的任何范围。[0070]在一些实施方式中，硅基聚合物(例如聚硅氮烷)在施加基材时原位形成。这种导致形成聚硅氮烷的原位反应在本领域中是众所周知的并且通常包含胺(诸如氨或其任何来源或前体)与有机硅(例如，氯代硅烷)在合适条件下的反应。[0071]在一些实施方式中，组合物包含衍生化碳纳米颗粒、聚硅氧烷和氨，其中聚硅氧烷和氨的比率足以原位获得聚硅氮烷。[0072]在一些实施方式中，涂料组合物包含衍生化碳纳米颗粒。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒包含通过共价键附接到衍生化碳纳米颗粒的表面的官能部分。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒包含多种化学改性的表面基团。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒的表面至少部分地被改性。在一些实施方式中，官能部分包含卤代基团或卤代烷基。在一些实施方式中，官能部分包含氟烷基。在一些实施方式中，官能部分包含氟。在一些实施方式中，官能部分包含卤代基团、卤代烷基、氨基、羧基、硅烷基、甲硅烷基、羟基、巯基、芳基、烷基、环烷基、烷芳基、醚基、疏水聚合物或其任意组合。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒是卤化碳纳米颗粒。[0073]在一些实施方式中，碳纳米颗粒表面的至少一部分被化学改性。在一些实施方式中，化学改性的碳纳米颗粒是衍生化碳纳米颗粒。在一些实施方式中，化学改性改变碳纳米颗粒的性质。在一些实施方式中，化学改性后的碳纳米颗粒变成疏水的。在一些实施方式中，化学改性后的碳纳米颗粒变成疏油的。在一些实施方式中，化学改性后的碳纳米颗粒变成疏液的。在一些实施方式中，化学改性后的碳纳米颗粒在溶剂中表现出改善的溶解度。在一些实施方式中，化学改性后的碳纳米颗粒在溶剂中表现出改进的分散能力。在一些实施方式中，化学改性后的碳纳米颗粒与溶剂形成改进的键合相互作用。在一些实施方式中，化学改性后的碳纳米颗粒与硅基聚合物形成改进的键合相互作用。[0074]在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒被官能部分的取代度在0.2和99.9原子百分比之间。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒由卤代基团(例如氟)衍生化，其中衍生化碳纳米颗粒的取代度在0.2和99.9原子百分比之间，包含其间的任何范围。在一些实施方式中，衍生化的碳纳米颗粒被官能部分取代并且具有以下的取代度：0.2至40、0.2至35、0.2至30、0.2至28、0.2至25、0.2至20、0.2至10、0.2至10、0.5至40、0.9至40、1至40、2至40、5至40、10至40、15至40、0.2至40、0.5至30、0.9至30、1至30、2至30、5至30、10至30、15至30、0.2至30、0.5至25、0.9至25、1至25、2至25、5至25、10至25、15至25、20至40、40至60、60至80、80至90或0.2至25原子百分比，包含其间的任何范围，其中官能部分如本文所述。在一些实施方式中，上述取代度是指在非衍生化碳纳米颗粒内h原子和/或sp2-杂化碳原子的总量的百分比。在一些实施方式中，取代度是指相对于非衍生化碳纳米颗粒的总非碳原子含量的百分比。可以根据众所周知的方法，诸如核磁共振、拉曼等，计算在非衍生化碳纳米颗粒内官能部分相对于氢原子和/或sp2-杂化碳原子的初始量的取代度或原子百分比。碳纳米颗粒(高达几乎100％的取代度)的几种衍生化(例如，氟化)方法是本领域技术人员熟知的。[0075]在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒的特征在于1nm至600nm的中值粒度。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒的特征在于以下的中值粒径：2nm至600nm、2nm至550nm、2nm至520nm、2nm至500nm、2nm至480nm、2nm至450nm，2nm至400nm，2nm至350nm，2nm至300nm，2nm至250nm，2nm至200nm，2nm至150nm，2nm至100nm、5nm至600nm,10nm至600nm、15nm至600nm、20nm至600nm、40nm至600nm、50nm至600nm、100nm至600nm、5nm至500nm、10nm至500nm、15nm至500nm、20nm至500nm、40nm至600nm、50nm至500nm、100nm至500nm、5nm至400nm、10nm至400nm、15nm至400nm、20nm至400nm、40nm至400nm、50nm至400nm、100nm至400nm、5nm至50nm、5nm至40nm、1nm至50nm、1nm至5nm、5nm至10nm、10nm至20nm、20nm至50nm、100nm至200nm、200nm至40nm、400nm至500nm和50nm至100nm，包含其间的任何范围。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒(例如，衍生化纳米金刚石)基本上不含中值粒度大于100nm、大于200nm、大于300nm、大于400nm、大于500nm，大于600nm，包含其间的任何范围或值的颗粒。[0076]在一些实施方式中，至少90％的颗粒的尺寸在小于±25％、±20％、±15％、±19％、±5％的范围内变化，包含其间的任何值。[0077]在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒选自：衍生化纳米管(swcnt和/或mwcnt)、衍生化纳米棒、衍生化纳米金刚石、衍生化富勒烯、衍生化纳米石墨、衍生化石墨烯、衍生化石墨烯纤维或其任意组合。[0078]在一些实施方式中，本发明的组合物包含多种衍生化碳纳米颗粒。在一些实施方式中，多种衍生化碳纳米颗粒包含两种或更多种衍生化碳纳米颗粒。在一些实施方式中，两种或更多种衍生化碳纳米颗粒是不同的。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒包含两种或更多种不同的碳纳米颗粒。在一些实施方式中，本发明的组合物包含第一衍生化碳纳米颗粒和第二衍生化碳纳米颗粒。在一些实施方式中，本发明的组合物包含多种第一衍生化碳纳米颗粒和多种第二衍生化碳纳米颗粒。[0079]在一些实施方式中，存在包含硅基聚合物和两种或更多种衍生化碳纳米颗粒的组合物，其中硅基聚合物和衍生化碳纳米颗粒如本文所述。在一些实施方式中，组合物(例如，本发明的组合物)包含第一衍生化碳纳米颗粒和第二衍生化碳纳米颗粒。在一些实施方式中，本发明的组合物包含硅基聚合物(例如，聚硅氮烷)和两种或更多种衍生化碳纳米颗粒。在一些实施方式中，本发明的组合物包含硅基聚合物(例如，聚硅氮烷)，以及两种或更多种卤化碳纳米颗粒。在一些实施方式中，本发明的组合物包含硅基聚合物(例如，聚硅氮烷)和两种或更多种氟化碳纳米颗粒。在一些实施方式中，本发明的组合物包含硅基聚合物和两种或更多种衍生化碳纳米颗粒，其中两种或更多种衍生化碳纳米颗粒包含衍生化纳米金刚石和衍生化碳纳米管。在一些实施方式中，本发明的组合物包含硅基聚合物(例如，聚硅氮烷)、衍生化swcnt和衍生化纳米金刚石，其中硅基聚合物、衍生化swcnt和衍生化纳米金刚石为如本文所述。在一些实施方式中，本发明组合物的组分的浓度如本文所述。在一些实施方式中，两种或更多种衍生化碳纳米颗粒包含氟化纳米金刚石和氟化swcnt。发明人已经成功地利用衍生化swcnt(例如，氟化swcnt)和衍生化纳米金刚石(例如，氟化纳米金刚石)来制造稳定的组合物和涂料。发明人已经成功地制备和实施了诸如用于基材的涂层的包含硅基聚合物以及多种衍生化颗粒的液体组合物，多种衍生化颗粒包含衍生化纳米金刚石(例如，氟化纳米金刚石)和衍生化碳纳米管(例如，氟化swcnt)，该多种衍生化颗粒在液体组合物中的浓度在0.1和0.4％w/w之间。目前正在研究组合物中衍生化碳纳米颗粒的其他浓度。预期，包含按重量计超过20％、超过30％、超过40％、超过50％、超过60％、超过70％、超过80％、超过90％的衍生化碳纳米管的组合物可以是半液体组合物或半固体组合物(例如，凝胶)的形式。示例性组合物在示例性部分中表示。[0080]在一些实施方式中，本发明的组合物中的第一衍生化碳纳米颗粒(例如，衍生化纳米金刚石)与第二衍生化碳纳米颗粒(例如，衍生化纳米管)的w/w比为：在1:10和10:1之间、在1:1和1:2之间、在1:2和1:3之间、在1:3和1:5之间、在1:5和1:7之间、在1:7和1:10之间、在1:1和2:1之间、在2:1和3:1之间、在3:1和4:1之间、在4:1和5:1之间、在5:1和7:1之间、在7:1和10:1之间，包含其间的任何范围。[0081]在一些实施方式中，本发明的组合物中衍生化纳米金刚石(例如，氟化纳米金刚石)与第二衍生化碳纳米颗粒(例如，氟化swcnt)的w/w比为：在1:10和10:1之间、在1:1和1:2之间、在1:2和1:3之间、在1:3和1:5之间、在1:5和1:7之间、在1:7和1:10之间、在1:1和2:1之间、在2:1和3:1之间、在3:1和4:1之间、在4:1和5:1之间、在5:1和7:1之间、在7:1和10:1之间，包含其间的任何范围。在一些实施方式中，组合物中衍生化纳米金刚石(例如，氟化纳米金刚石)与第二衍生化碳纳米颗粒(例如，氟化swcnt)的w/w比为：在2:1和1:2之间、在2:1和1.7:1之间、在1.7:1和1.5:1之间、在1.5:1和1.3:1之间、在1.3:1和1:1之间、在1:1和1:1.3之间、在1:1.3和1:1.5之间、在1:1.5和1:1.7之间、在1:1.7和1:2之间，包含其间的任何范围。在一些实施方式中，组合物如本文所述。[0082]在一些实施方式中，本发明的组合物中的多种衍生化碳纳米颗粒的总重量含量为：在0.05和90％之间、在0.05和0.1％之间、在0.1和0.2％之间、在0.2和0.3％之间、在0.3％和0.5％之间、在0.5和1％之间、在1和10％之间、在10和20％之间、在20和30％之间、在30和50％之间、在50和70％之间、在70和90％之间，包含其间的任何范围。在一些实施方式中，本发明的组合物中的多种衍生化碳纳米颗粒(例如，衍生化纳米金刚石和衍生化碳纳米管)的总重量含量为：在0.05和90％之间、在0.05和0.1％之间、在0.1和0.2％之间、在0.2和0.3％之间、在0.3和0.5％之间、在0.5和1％之间、在1和10％之间、在10和20％之间、在20和30％之间、在30和50％之间、在50％和70％之间、在70％和90％之间，包含其间的任何范围。在一些实施方式中，衍生化纳米金刚石和衍生化碳纳米管如本文所述。在一些实施方式中，衍生化纳米金刚石是氟化纳米金刚石并且衍生化纳米管是氟化swcnt。[0083]在一些实施方式中，本发明的组合物基本上由硅基聚合物、衍生化纳米金刚石和/或衍生化纳米管组成。在一些实施方式中，本发明的组合物基本上由硅基聚合物、衍生化纳米金刚石和/或衍生化碳纳米管和溶剂组成。[0084]在一些实施方式中，本发明的组合物的干物质含量基本上由硅基聚合物、衍生化纳米金刚石和/或衍生化碳纳米管组成。[0085]如本文所用，“富勒烯(一种或多种)”可包含任何已知的具有多面体结构的笼状中空碳的同素异形体形式。富勒烯可包含，例如，约20至约100个碳原子。例如，c60是具有60个碳原子和高对称性(d5h)的富勒烯，是一种比较常见的市售富勒烯。示例性富勒烯可包含c30、c32、c34、c40、c50、c60、c70、c76等。[0086]如本文所用，“碳纳米管(一种或多种)”是指中空管状富勒烯结构，其可以是无机的或完全或部分由碳制成并且还可以包含诸如金属或准金属的组分。[0087]碳纳米管可以是单壁纳米管(swnt)或多壁纳米管(mwnt)。[0088]如本文所用，“碳纳米棒(一种或多种)”是指完全或部分由碳制成的填充管状富勒烯结构。碳纳米棒(一种或多种)可以包含在化学上不同于富勒烯结构壁的填充物。[0089]如本文所用，“纳米石墨”是片状石墨片的簇，其中一层或多层石墨的堆叠结构——其具有带有扩展的离域p-电子系统的稠合六角环的片状二维结构，分层并通过p-p堆叠相互作用相互弱键合。[0090]如本文所用，“纳米石墨烯”是指具有标称厚度的有效二维颗粒，其具有带有扩展的离域p-电子系统的一层或多层稠合六角环，分层并通过p-p堆叠相互作用彼此弱键合。纳米石墨烯可以是单片或具有两个纳米级尺寸的若干片的堆叠。[0091]如本文所用，“纳米金刚石”是指金刚石纳米晶体——一种纳米尺寸的金刚石颗粒。术语“纳米晶体”和“纳米材料”是指至少一种尺寸等于或小于1000纳米或晶体材料。如本文所用，“金刚石”包含天然的和来自各种合成工艺的合成金刚石，以及粒子形式的“类金刚石碳”(dlc)。金刚石颗粒具有以下中的至少一个尺寸：小于1微米、小于800nm、小于500nm或小于100nm，例如1nm至约100nm或1至500nm。颗粒可以是任何形状，例如矩形、球形、圆柱形、立方体或不规则形，只要至少一个尺寸是纳米尺寸的，即，小于1微米、小于800纳米、小于500纳米或小于100纳米即可。术语“衍生化纳米金刚石”是指其表面上具有有机官能团的纳米金刚石颗粒。术语“官能团”和“官能部分”是指分子内负责那些分子的特征化学反应的特定取代基或部分。[0092]在本文中可互换使用的术语“纳米颗粒”、“纳米”、“纳米化的”及其任何语法派生词遍及本文描述了具有其至少一个维度(例如，直径、长度)在约1纳米至100纳米范围内的的尺寸。在本文中，“np(一种或多种)”表示纳米颗粒。[0093]在一些实施方式中，本文所述的颗粒尺寸代表多种纳米颗粒复合物或纳米颗粒的平均或中值尺寸。[0094]如本文所用，术语“平均”或“中值”尺寸是指碳纳米颗粒的直径。[0095]在一些实施方式中，至少例如10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或95％的颗粒的平均或中值尺寸在以下范围内：约1纳米至1000纳米，或在其他实施方式中1nm至500nm，或在其他实施方式中，5nm至200nm。在一些实施方式中，平均或中值尺寸在约1纳米至约300纳米的范围内。在一些实施方式中，平均或中值尺寸在约1纳米至约200纳米的范围内。在一些实施方式中，平均或中值尺寸在约1纳米至约100纳米的范围内。在一些实施方式中，平均或中值尺寸在约1纳米至50纳米的范围内，并且在一些实施方式中，其低于35nm。[0096]在一些实施方式中，多个颗粒具有均匀的尺寸。[0097]“均匀”或“同质”是指在小于例如±60％、±50％、±40％、±30％、±20％或±10％的范围内变化的尺寸分布，包含其间的任何值。[0098]在一些实施方式中，粒度为约1nm、约2nm、约3nm、约4nm、约5nm、约6nm、约7nm、约8nm、约9nm、约10nm、约11nm、约12nm、约13nm、约14nm、约15nm、约16nm、约17nm、约18nm、约19nm、约20nm、约21nm、约22nm、约23nm，约24nm、约25nm、约26nm、约27nm、约28nm、约29nm、约30nm、约31nm、约32nm、约33nm、约34nm、约35nm、约36nm、约37nm、约38nm、约40nm、约42nm、约44nm、约46nm、约48nm或50nm，包含其间的任何值。[0099]如本文所用，术语“平均”或“中值”尺寸是指聚合物颗粒的直径。术语“直径”是本领域公认的并且在本文中用于指物理直径(也称为“干直径”)或流体动力学直径。如本文所用，“流体动力学直径”是指使用本领域已知的任何技术，例如，动态光散射(dls)溶液(例如水溶液)中的组合物的尺寸确定。[0100]在一些实施方式中，根据本发明的一些实施方式制备的聚合物颗粒的干直径可以使用透射电子显微镜(tem)或扫描电子显微镜(sem)成像来评估。[0101]颗粒(一种或多种)通常可以成形为球形、不完全球形，特别是附连在基底、棒、圆柱、带、海绵和任何其他形状上的尺寸，或者可以是任何这些形状的簇，或者可以包含一种或多种形状的混合物。[0102]在一些实施方式中，组合物包含衍生化纳米金刚石。在一些实施方式中，组合物包含衍生化纳米管(例如，swnt或mwnt)。在一些实施方式中，组合物包含衍生化纳米金刚石和衍生化纳米管的组合。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒是氟化碳纳米颗粒。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒是氟化纳米金刚石。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒是氟化纳米管。在一些实施方式中，组合物包含氟化纳米管和氟化纳米金刚石的混合物。[0103]在一些实施方式中，衍生化纳米金刚石的特征在于表面水接触角大于40°、大于50°、大于60°、大于70°、大于80°、大于90°、大于100°，包含其间的任何范围或值。在一些实施方式中，衍生化纳米金刚石的特征在于表面水接触角大于105°、110°、115°、120°、125°、130°，包含其间的任何值。[0104]图1a表示涂布有本发明的示例性组合物的基材的表面水接触角的图像，该示例性组合物包含全氢硅氮烷和氟化纳米金刚石，其中接触角通过张力计测量。[0105]在一些实施方式中，衍生化纳米管的特征在于表面水接触角大于100°。在一些实施方式中，衍生化纳米管的特征在于表面水接触角大于105°、110°、115°、120°、125°、130°，包含其间的任何值。[0106]在一些实施方式中，组合物中硅基聚合物的重量/重量(w/w)浓度为在0.1和95％之间。在一些实施方式中，组合物中硅基聚合物的重量/重量(w/w)浓度为0.1至0.2％、0.2至0.3％、0.3至0.4％、0.4至0.5％、0.5至0.7％、0.7至1％、1至85％、5至85％、10至85％、15至85％、20至85％、25至85％、30至85％、1至65％、5至65％、10至65％、15至65％、20至65％、25至65％、30至65％、1至55％、5至55％、10至55％、15至55％、20至55％、25至55％、30至55％、1至45％、5至45％、10至45％、15至45％、20至45％、25至45％、30至45％、1至15％、0.5至1％、1至3％、3至5％、1至5％、5至7％、7至8％、8至10％和0.5至10％，包含其间的任何范围。[0107]在一些实施方式中，组合物(例如，液体组合物)内的硅基聚合物的浓度为：在0.1和5％w/w之间、在0.1和0.3％w/w之间、在0.3和0.5％w/w之间、在0.5和1％w/w之间、在1和2％w/w之间、在2和3％w/w之间、在3和4％w/w之间、在4和5％w/w之间、在5和7％w/w之间、在7和10％w/w之间、在10和15％w/w之间、在15和20％w/w之间，包含其间的任何范围。在一些实施方式中，本发明的组合物(例如，液体组合物)中硅基聚合物的浓度为在0.5和15％w/w之间、在0.5和20％w/w之间，包含其间的任何范围。[0108]发明人已经成功地制备和实施了包含衍生化碳纳米颗粒和浓度在0.5和15％w/w之间的硅基聚合物的液体组合物，诸如用于基材的涂层。目前正在研究组合物中其他浓度的硅基聚合物。预期，包含按重量计超过20％、超过30％、超过40％、超过50％、超过60％、超过70％、超过80％、超过90％的组合物可以是半液体组合物或半固体组合物(例如，凝胶)的形式。[0109]在一些实施方式中，组合物(例如，液体组合物)内的硅基聚合物的浓度为至多20％w/w、至多15％w/w、至多10％w/w、至多8％w/w、至多6％w/w、至多5％w/w、至多4％w/w、至多3％w/w、至多2％w/w、至多1％w/w，包含其间的任何范围。[0110]在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒是衍生化碳纳米管(例如，氟化swcnt)。在一些实施方式中，组合物(例如，液体组合物)内衍生化碳纳米颗粒(例如，衍生化纳米管)的w/w浓度为0.01至90％、0.01至90％、0.05至20％、0.09至20％、0.1至20％、0.5至20％、1至20％、5至20％、10至20％、15至20％、20至30％、30至40％、40至50％、50至60％、60至70％、70至80％、80至90％，包含其间的任何范围。在一些实施方式中，包含按重量计至多50％、至多40％、至多30％、至多20％、至多10％的衍生化碳纳米颗粒(例如，衍生化纳米管)的本发明的组合物是液体或液体分散体。在一些实施方式中，包含按重量计超过80％、超过70％、超过60％、超过50％、超过50％、超过40％、超过30％、超过20％、至多10％的衍生化碳纳米颗粒(例如，衍生纳米管)的本发明的组合物是半液体或半固体(例如，凝胶)。[0111]发明人已经成功地制备和实施了包含硅基聚合物和衍生化碳纳米管(例如，氟化swcnt)的液体组合物，诸如用于基材的涂层。目前正在研究组合物中其他浓度的衍生化碳纳米管。预期，包含按重量计超过20％、超过30％、超过40％、超过50％、超过60％、超过70％、超过80％、超过90％的衍生化碳纳米管的组合物可以是半液体组合物或半固体组合物(例如，凝胶)的形式。这种包含按重量计超过20％、超过30％、超过40％、超过50％、超过60％、超过70％、超过80％、超过90％的衍生化碳纳米管的组合物，可用于增强涂层的弹性和/或用于获得特征在于相对于电磁辐射(诸如光、微波、无线电波等)具有非常高的吸收系数的表面。在一些实施方式中，包含按重量计超过20％、超过30％、超过40％、超过50％、超过60％、超过70％、超过80％、超过90％的衍生化碳纳米颗粒的组合物是基本上不透光的(例如，具有降低的透明度)。[0112]在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒是衍生化碳纳米金刚石(例如，氟化纳米金刚石)。在一些实施方式中，组合物中衍生化碳纳米颗粒(例如，衍生化碳纳米金刚石)的w/w浓度为0.01至90％、0.01至50％、0.01至0.03％、0.03至0.05％、0.05至0.1％、0.1至0.2％、0.2至0.5％、0.5至1％、1至2％、2至3％、3至5％、5至10％、10至15％、15至20％、20至30％、30至40％、40至50％、50至60％、60至70％、80至90％，包含其间的任何范围。[0113]在一些实施方式中，组合物(例如，液体组合物)中衍生化碳纳米颗粒(例如，衍生化纳米金刚石)的w/w浓度为0.01至20％。在一些实施方式中，组合物中衍生化纳米金刚石的w/w浓度为0.01至20％、0.05至20％、0.09至20％、0.1至20％、0.5至20％、1至20％、5至20％、10至20％、15至20％，包含其间的任何范围。在一些实施方式中，组合物(例如，液体组合物)中衍生化碳纳米颗粒(例如，衍生化纳米金刚石)的w/w浓度为在0.01和7％之间、在0.01和0.1％之间、在0.1和0.5％之间、在0.5和1％之间、在1和2％之间、在2和3％之间、在3和4％之间、在4和5％之间、在5和7％之间，包含其间的任何范围。[0114]发明人已经成功地制备和实施了包含硅基聚合物和纳米金刚石浓度在0.1和0.2％w/w之间的衍生化纳米金刚石(例如，氟化纳米金刚石)的液体组合物，诸如用于基材的涂层。目前正在研究组合物中其他浓度的衍生化碳纳米颗粒。预期，包含按重量计超过20％、超过30％、超过40％、超过50％、超过60％、超过70％、超过80％、超过90％的衍生化碳纳米颗粒的组合物可以是半液体组合物或半固体组合物(例如，凝胶)的形式。[0115]在一些实施方式中，组合物中衍生化碳纳米颗粒与硅基聚合物的w/w比为：在1:10和10:1之间、在1:1和1:2之间、在1:2和1:3之间、在1:3和1:5之间、在1:5和1:7之间、在1:7和1:10之间、在1:1和2:1之间、在2:1和3:1之间、在3:1和4:1之间、在4:1和5:1之间、在5:1和7:1之间、在7:1和10:1之间，包含其间的任何范围。[0116]在一些实施方式中，组合物中衍生化碳纳米颗粒与硅基聚合物的w/w比为：在100:1和1:100之间、在100:1和80:1之间、在80:1和60:1之间、在60:1和40:1之间、在40:1和20:1之间、在20:1和10:1之间、在10:1和5:1之间、在5:1和3:1之间、在3:1和2:1之间、在2:1和1:1之间、在1:1和1:2之间、在1:2和1:3之间、在1:3和1:4之间、在1:4和1:5之间、在1:5和1:7之间、在1:7和1:10之间、在1:10和1:20之间、在1:20和1:30之间、在1:30和1:50之间、在1:50和1:70之间、在1:70和1:90之间、在1:90和1:100之间，包含其间的任何范围或值。本领域技术人员将理解，衍生化碳纳米颗粒和硅基聚合物之间的精确比率将取决于在组合物中使用的特定聚合物和/或特定颗粒，并且取决于涂层的期望性能。在一些实施方式中，组合物中衍生化碳纳米管的增加的w/w浓度(例如，在0.1至0.2％之间、在0.2至0.5％之间、在0.5至1％之间、在1至2％之间、在2至3％之间、在3至5％之间、在5至10％之间、在10至15％之间、在15至20％之间、在20至30％之间、在30至40％之间、在40至50％之间、在50至60％之间、在60至70％之间、在80至90％之间，包含其间的任何范围)对于获得柔性涂层(例如，增加涂层的弹性)是优选的。在一些实施方式中，组合物中衍生化碳纳米金刚石的增加的w/w浓度(例如，在0.1至0.2％之间、在0.2至0.5％之间、在0.5至1％之间、在1至2％之间、在2至3％之间、在3至5％之间、在5至10％之间、在10至15％之间、在15至20％之间、在20至30％之间、在30至40％之间、在40至50％之间、在50至60％之间、在60至70％之间，包含其间的任何范围)对于涂层的增加的强度和超疏水性是优选的。在一些实施方式中，衍生化碳纳米金刚石的增加的w/w浓度降低了弹性和/或增加了涂层的脆性。在一些实施方式中，包含至多20％、至多30％、至多40％、至多50％、至多60％、至多70％的衍生化碳纳米颗粒的组合物是液体组合物。[0117]在一些实施方式中，组合物包含硅基聚合物和多种衍生化碳纳米颗粒，其中多种衍生化碳纳米颗粒与硅基聚合物的组合比为：在0.05:1和1:1之间、在0.05:1和0.1:1之间、在0.1:1和0.2:1之间、在0.2:1和0.3:1之间、在0.3:1和0.4:1之间、在0.4:1和0.5:1之间、在0.5:1和0.7:1之间、在0.7:1和1:1之间，包含其间的任何范围。[0118]在一些实施方式中，组合物进一步包含溶剂。在一些实施方式中，组合物进一步包含对硅基聚合物呈惰性的溶剂。在一些实施方式中，溶剂是有机溶剂。在一些实施方式中，溶剂选自芳族溶剂和脂族溶剂或其任意组合。[0119]在一些实施方式中，溶剂包含烃溶剂。在一些实施方式中，溶剂包含芳族溶剂。在一些实施方式中，溶剂包含溶剂的混合物。在一些实施方式中，溶剂包含芳族溶剂和醚的混合物。在一些实施方式中，溶剂包含煤油。在一些实施方式中，溶剂包含己烷。[0120]在一些实施方式中，溶剂是干溶剂。如本文所用，“干溶剂”是指非水、烃基化合物。在一些实施方式中，干溶剂仅包含痕量水。在一些实施方式中，干溶剂基本上不含水。在一些实施方式中，干溶剂不含水。在一些实施方式中，干溶剂包含溶剂中的水含量小于约0.05％。如本文所用，“溶剂”是指能够溶解(溶解、使其混溶等)另一种化合物或溶质的化合物。示例性溶剂包含但不限于烃诸如烷烃(例如，己烷、庚烷)、烯烃和炔烃、芳族溶剂(例如，甲苯、二甲苯、氯苯等)、醚、酯、酮、油、极性或非极性极性溶剂和硅流体(例如，具有通过有机基团与硅原子结合的羟基的有机硅化合物)。在一些实施方式中，溶剂基本上没有质子溶剂。[0121]在一些实施方式中，根据本发明的溶剂是容易蒸发的溶剂。[0122]在一些实施方式中，非干溶剂适用于本发明(例如，如果硅基聚合物是稳定的或不与水反应)。在一些实施方式中，溶剂包含但不限于乙醇、异丙醇、甲醇、丁醇、戊醇、水或它们的任何混合物或组合(例如，如果硅基聚合物稳定或不与上述溶剂反应)。[0123]在一些实施方式中，组合物不含另外的聚合物。如遍及本文所用，术语“聚合物”描述了由多个相互共价连接的重复结构单元(主链单元)组成的有机物质。[0124]在一些实施方式中，聚合物是硅基聚合物。在一些实施方式中，聚合物是硅烷基聚合物。在一些实施方式中，聚合物是无机聚合物。[0125]在一些实施方式中，组合物包含氟化纳米金刚石、全氢聚硅氮烷基聚合物和溶剂。在一些实施方式中，组合物包含氟化碳纳米管、全氢聚硅氮烷基聚合物和溶剂。在一些实施方式中，组合物包含氟化纳米金刚石和/或氟化碳纳米管、全氢聚硅氮烷基聚合物和溶剂。[0126]在一些实施方式中，组合物不含另外的颗粒。在一些实施方式中，该组合物不含粘合剂。在一些实施方式中，组合物不含另外的碳颗粒(例如，纳米金刚石和/或cnt)。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒基本上不含聚合物。在一些实施方式中，本发明的衍生化碳纳米颗粒基本上由本文列出的衍生化碳纳米颗粒组成。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒基本上由单一的种类(例如，衍生化纳米金刚石或衍生化碳纳米管)构成。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒是基本相同的。[0127]在一些实施方式中，根据本发明的组合物对气候变化是稳定的。在一些实施方式中，组合物对温度变化、热、冷、uv辐射和大气腐蚀性因素是稳定的。在一些实施方式中，组合物的特性不受本文所述气候变化的影响或改变。在一些实施方式中，根据本发明的聚合物对气候变化是稳定的。在一些实施方式中，聚合物对温度变化、热、冷、uv辐射和大气腐蚀性要素是稳定的。在一些实施方式中，聚合物的结构不受本文所述气候变化的影响或改变。[0128]在一些实施方式中，组合物是液体或液体组合物。在一些实施方式中，液体组合物通过选自浸涂、喷涂、铺展、刷涂、涂漆、辊涂等方法施加在基材上。本领域技术人员将理解，有多种众所周知的方法用于将液体组合物或液体分散体施加到基材上。此外，本领域技术人员将理解，可以容易地将液体组合物或液体分散体施加在基材上，而无需使用任何复杂的涂布技术，例如热固化、uv固化、烧制(例如，暴露于高温、诸如暴露于100和1500℃之间的温度，包含其间的任何范围)、气相沉积、化学气相沉积、物理气相沉积或其任何组合。[0129]在一些实施方式中，组合物是固体。在一些实施方式中，组合物是固体粉末。在一些实施方式中，组合物是半固体或半液体。在一些实施方式中，本发明的组合物是凝胶形式。在一些实施方式中，本发明的组合物是基本上同质的。在一些实施方式中，本发明的组合物基本上是稳定的，其中稳定是指组合物保持其结构和/或功能性质(例如，机械性质、表面性质等)的能力。[0130]应当理解，术语“半液体”或“半固体”旨在表示在压力和/或剪切力下可流动的材料。在一些实施方式中，半液体组合物包含乳膏、软膏、凝胶状材料和其他类似材料。在一些实施方式中，组合物是半液体组合物，其特征在于粘度在31,000-800,000cps的范围内。[0131]在一些实施方式中，组合物是分散体。在一些实施方式中，组合物(例如，分散体)是基本上同质的。在一些实施方式中，组合物是包含多种分散于其中的衍生化碳纳米颗粒的分散体。在一些实施方式中，本发明的聚合物使组合物(例如，液体组合物和/或分散体)稳定。在一些实施方式中，多种衍生化碳纳米颗粒均匀地分散在组合物中。[0132]在一些实施方式中，组合物是固体，并且衍生化碳纳米颗粒(例如，衍生化纳米金刚石和/或衍生化cnt)的总含量与硅基聚合物(例如，聚硅氮烷)之间的w/w比为：在100:1和1:100之间、在100:1和80:1之间、在80:1和60:1之间、在60:1和40:1之间、在40:1和20:1之间、在20:1和10:1之间、在10:1和5:1之间、在5:1和3:1之间、在3:1和2:1之间、在2:1和1:1之间、在1:1和1:2之间、在1:2和1:3之间、在1:3和1:4之间、在1:4和1:5之间、在1:5和1:7之间、在1:7和1:10之间、在1:10和1:20之间、在1:20和1:30之间、在1:30和1:50之间、在1:50和1:70之间、在1:70和1:90之间、在1:90和1:100之间，包含其间的任何范围或值。在一些实施方式中，组合物是固体，并且衍生化碳纳米颗粒(例如，衍生化纳米金刚石和/或衍生化cnt)的总含量与硅基聚合物(例如，聚硅氮烷)之间的w/w比为：在2:1和1:1之间、在1:1和1:2之间、在1:2和1:3之间、在1:3和1:4之间、在1:4和1:5之间、在1:5和1:7之间、1:7至1:10之间、1:10至1:20之间、1:20至1:30之间、在1:30至1:50之间、在1:50至1:70之间、在1:50至1:70之间、在1:70和1:90之间、在1:90和1:100之间，包含其间的任何范围或值。[0133]在一些实施方式中，组合物是包含衍生化碳纳米颗粒(例如，氟化纳米金刚石或氟化cnt)、聚硅氮烷(例如，全氢聚硅氮烷)和溶剂的液体组合物。在一些实施方式中，组合物或液体组合物是稳定的。在一些实施方式中，组合物或液体组合物在以下时间段内是稳定的：在30和1000天(d)之间、在30和1000d之间、在30和1000d之间、在30和1000d之间、在30和60d之间、在30和60d之间、在60和100d之间，在100和200d之间，在200和300d之间，在300和400d之间，在400和500d之间，在500和600d之间，在600和700d之间，在700和800d之间，在800和1000d之间，包含其间的任何范围或值。[0134]如本文所用，术语“稳定”是指液体组合物基本上保持其完整性的能力，诸如基本上没有聚集，沉淀和/或相分离。在一些实施方式中，稳定的组合物(例如，本发明的组合物或液体组合物)基本上没有聚集体。在一些实施方式中，包含多种颗粒(例如，衍生化碳纳米颗粒)的聚集体彼此粘附或结合。[0135]典型的聚集体可能具有在数百纳米至几微米范围内的粒度。在一些实施方式中，本发明的聚合物显著防止衍生化碳纳米颗粒的聚集。在一些实施方式中，本发明的聚合物显著增强或提供本发明组合物(例如，液体组合物)的稳定性。[0136]在一些实施方式中，本发明的聚合物形成基质，其中衍生化碳纳米颗粒与其接触或结合。在一些实施方式中，结合是通过非共价键。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒嵌入基质内。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒被基质包封。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒为将组合物施加到基材上时形成的所得涂层提供增强。[0137]在一些实施方式中，组合物包含添加剂。在一些实施方式中，组合物中添加剂的w/w浓度为：在0.1和10％之间、在0.1和0.5％之间、在0.5和1％之间、在1和2％之间、在2和5％之间、在5和10％之间，包含其间的任何范围。在一些实施方式中，添加剂选自金属或金属盐(例如，导电金属纳米颗粒)、介电材料(例如，金属氧化物)、抗微生物剂和防污剂或其任意组合。[0138]在一些实施方式中，添加剂选自发光体、着色剂、染料、颜料、光敏剂和荧光团或其任意组合。在一些实施方式中，添加剂是发光体。在一些实施方式中，发光体包含有机发光体、无机发光体和量子点发光体中的任意一种或其任意组合。[0139]量子点发光体的非限制性实例包含但不限于：硅酸盐磷光体、铝酸盐磷光体、磷酸盐磷光体、硫化物磷光体、氮化物磷光体、氮氧化物磷光体或其任意组合。在一些实施方式中，量子点发光体是颗粒(例如，纳米颗粒)的形式。其他量子点发光体在本领域中是公知的，诸如美国专利号9,234,129和美国专利号10,611,957中所公开的材料。[0140]在一些实施方式中，添加剂(例如，发光体)充当涂层厚度和涂层稳定性中任一项的指示剂。[0141]在一些实施方式中，组合物(例如，液体组合物)基本上是无色的。在一些实施方式中，组合物(例如液体组合物)是基本上透明的。[0142]在一些实施方式中，组合物包含对表面的粘附性或结合性。在一些实施方式中，硅基聚合物包含对表面的粘附性。在一些实施方式中，粘附性包含共价或非共价键的形成。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒增强了硅基聚合物的粘附性。在一些实施方式中，根据本发明的组合物对表面提供足够的结合性或粘附性。不受任何特定理论或机制的束缚，假定硅基聚合物提供对表面的充分结合。在一些实施方式中，结合是通过共价键。在一些实施方式中，结合是通过物理结合。在一些实施方式中，结合是通过疏水相互作用。在一些实施方式中，结合是稳定且非迁移的结合。在一些实施方式中，非迁移结合是指组合物结合到基材表面并且不能移动通过表面的事实。[0143]在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒增强了涂层的机械强度。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒增强涂层。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒增强了涂层的稳定性。[0144]在一些实施方式中，在不使用固化剂的情况下获得结合。如本文所用，术语“固化剂”是指通常添加到表面以促进分子组分结合到表面的物质。[0145]在一些实施方式中，与非衍生化碳纳米颗粒相比，包含硅基聚合物和衍生化碳纳米颗粒的组合物具有改进的稳定性。在一些实施方式中，包含衍生化硅基聚合物和衍生化碳纳米颗粒的组合物具有改进的稳定性。在一些实施方式中，包含氟化全氢聚硅氮烷和氟化碳纳米颗粒的组合物具有改进的稳定性。在一些实施方式中，包含硅基聚合物和氟化碳纳米颗粒的组合物在溶剂中具有改进的稳定性。在一些实施方式中，包含硅基聚合物和氟化碳纳米颗粒的分散体具有改进的稳定性。[0146]在一些实施方式中，本发明的组合物用作涂层。在一些实施方式中，组合物是涂料组合物。在一些实施方式中，组合物用于形成涂层(例如，在基材顶部)。在一些实施方式中，组合物或涂料组合物用于涂布基材的表面。[0147]在一些实施方式中，组合物是固体组合物。在一些实施方式中，组合物(例如，固体组合物)是膜的形式。在一些实施方式中，组合物(例如，固体组合物)是纤维形式。在一些实施方式中，组合物(例如，固体组合物)是片材形式。[0148]如本文所用，“纤维”是指由两根或多根绞合在一起的细丝组成的纤维材料的细线。“细丝”是指长度不定的纤细、细长的线状物体或结构，其在显微镜可见的长度至一英里或更长的长度范围内。[0149]在一些实施方式中，提供了用作防污涂层、防腐蚀涂层、uv防护涂层、耐热涂层、耐化学涂层、超疏水涂层、疏油涂层、疏液涂层、耐磨涂层、自清洁涂层、防雾涂层、防刮擦涂层或其任意组合的组合物。[0150]术语“疏液”是指提供疏水和疏油性质的组合的基材的表面。[0151]术语“防污”、“防生物污损”或“防生物污损活性”指的是抑制(防止)、减少或延缓生物体生长和在基材表面上形成生物膜的能力。[0152]在一些实施方式中，本发明提供用作防雾涂层的组合物。在一些实施方式中，涂层的特征在于防雾性质。术语“防雾(anti-fog)”、“防雾(anti-fogging)”等在本文中用于表示能够在其至少一部分上提供防雾性质的组合物或化合物。在所公开的沉积在基材上或并入到基材中的涂料组合物的上下文中，该术语是指赋予基材的至少一个表面上的防雾性质。[0153]防雾性质可以通过例如粗糙度、水接触角、雾度和光泽度或通过其组合来表征。本文使用的术语“粗糙度”与表面纹理的不规则性有关。不规则是表面的峰和谷。[0154]“防雾性质”尤其是指基材表面防止水蒸气以小水滴的形式冷凝到其表面上，从而以连续水膜的形式将它们重新分布在很薄的一层的能力。[0155]根据一些实施方式，本发明提供用作耐磨涂层的组合物。在一些实施方式中，本发明提供了具有改进的耐磨性的涂层。如本文所用，术语“耐磨性”是指材料在暴露于硬质颗粒或突起的相对运动时停止位移的能力。肉眼观察到的位移通常是通过去除涂层材料而暴露的底面。耐磨性可以通过本领域已知的多种测试来测量，诸如例如烧掉(taber)磨损测试、加德纳洗涤器(gardner scrubber)测试、落沙(falling sand)测试。[0156]根据一些实施方式，本发明提供了一种耐刮擦涂层。[0157]术语“疏水涂层”是导致水滴在室温(约18至约23℃)下形成超过约90°且小于约150°的表面水接触角的涂层。[0158]术语“超疏水涂层”定义为在室温下具有大于140°但小于约180°的理论最大接触角的水接触角的表面。在自然界中，荷叶被认为是超疏水的。水滴从叶子上滚落，沿途收集污垢，形成“自清洁”表面。[0159]在本发明的一些实施方式中，本文公开的组合物、制品和/或涂布的基材在与水性液体的表面上表现出至少130°、140°、150°、160°、165°的水接触角，或其间的任何值。[0160]在一些实施方式中，本文所公开的组合物、制品或涂布的基材在表面上表现出在40°至90°、90°至160°、90°至150°、90°至140°、90°至130°、90°至120°范围内的水接触角°，或其间的任何范围。[0161]在一些实施方式中，包含全氢硅氮烷和包含氟化纳米金刚石、氟化swcnt或两者的衍生化碳纳米颗粒的组合物的特征在于表面上的水接触角在90°至160°、90°至150°、90°至140°、90°至130°、90°至120°的范围内，或其间的任何范围。在一些实施方式中，包含全氢硅氮烷和包含氟化纳米金刚石、氟化swcnt或两者的衍生化碳纳米颗粒的组合物的特征在于表面上的水接触角大于40°、大于60°、大于80°、大于100°、大于120°、大于130°、大于140°，包含其间的任何范围或值。[0162]图2b呈现了涂布有由全氢硅氮烷和未改性纳米金刚石组成的对照组合物的基材的表面水接触角(显示约16度的接触角)。[0163]如本文所用，术语“涂层”及其任何语法派生词定义为如下的涂层：(i)位于基材上方，(ii-a)与基材接触，或(ii-b)不一定与基材接触，也就是说，可以在基材和所讨论的涂层之间布置一个或多个中间涂层，并且(iii)不一定完全覆盖基材。[0164]在一些实施方式中，涂层可以作为单个涂层或多个涂层施加。[0165]根据本发明的另一方面，存在一种组件包(kit)，其包含含有本发明的硅基聚合物的第一隔室和含有本发明的衍生化碳纳米颗粒的第二隔室。在一些实施方式中，组件包进一步包含含有溶剂的第三隔室。在一些实施方式中，将隔室混合在一起以便产生本发明的组合物(例如，液体组合物)。在一些实施方式中，隔室在施加(例如，在基材上)之前混合在一起。[0166]在一个实施方式中，“组合制备”特别定义了“成套组件包(kit of parts)”，即本文所述的组合搭档可以独立地施用或通过使用具有不同量的组合搭档的不同的固定组合施用，即，同时(simultaneously)，一起(concurrently)，分别或依次施用。在一些实施方式中，然后可以例如同时或按时间交错使用组件包的各部分，即在不同的时间点并且对于组件包中的任何部分具有相等或不同的时间间隔。在一些实施方式中，组合搭档的总量的比例可以用于组合制备中。[0167]在一些实施方式中，组件包包含将组件包的任何隔室混合在一起以便获得本发明的组合物的说明书。在一些实施方式中，在使用本发明的所得组合物之前，将组件包的隔室混合在一起长达48小时、长达24小时、长达12小时、长达5小时、长达3小时、长达1小时。在一些实施方式中，在使用前，将组件包的隔室混合在一起至少10秒。在一些实施方式中，混合如下文所述。[0168]涂布的基材[0169]根据本发明的一些实施方式的一个方面，提供了一种涂布的基材，其包含基材、硅基聚合物和衍生化碳纳米颗粒。在一些实施方式中，硅基聚合物结合到基材的至少一部分。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒与硅基聚合物接触。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒和硅基聚合物形成涂层。在一些实施方式中，衍生化碳纳米颗粒和硅基聚合物如本文别处所述。在一些实施方式中，硅基聚合物是碳化硅。[0170]在一些实施方式中，如在任何相应实施方式中所述的涂层被并入到基材的至少一部分中和/或其上。在一些实施方式中，如在任何相应实施方式中描述的涂层被并入到基材的至少一个表面的至少一部分中和/或其上。[0171]根据本发明的一些实施方式的一个方面，提供了一种基材，该基材在其至少一部分中和/或其上并入了如本文所述的所公开的涂层。[0172]“其一部分”是指，例如，固体或半固体基材的表面或其一部分，和/或主体或其一部分；或一定体积或一部分的液体、凝胶、泡沫和其他非固体基材。[0173]不受任何特定理论或机制的束缚，假定，硅基聚合物为基材提供粘附性，而衍生化碳纳米颗粒为最终涂层提供另外的物理性质(例如，机械强度、疏水性、疏油性等)。硅基聚合物可以形成结合衍生化碳纳米颗粒的基质。结合可以通过非共价相互作用，诸如范德华结合或π-π堆叠。此外，与非衍生化碳纳米颗粒相比，碳纳米颗粒的表面改性(例如，氟化)导致衍生化纳米颗粒与聚合物基质的改进的结合。“粘附性”是指聚合物与表面或其一部分的共价或非共价结合。例如，本领域已知聚硅氮烷能够通过与表面结合的羟基形成共价键而附接到表面。[0174]在一些实施方式中，涂层的特征在于大于90°的表面接触角。在一些实施方式中，涂层的特征在于表面接触角大于100°、105°、110°、115°、120°、125°、130°，包含其间的任何值。在一些实施方式中，涂层的特征在于至少130°的水接触角。在一些实施方式中，涂层的特征在于水接触角在以下范围内：40至50°、50至60°、60至70°、70至90°、90至100°、100°至180°、120°至180°、130°至180°、130°至168°、130°至165°、130°至160°、130°至150°或135°至165°，包含其间的任何范围。在一些实施方式中，涂布的基材的特征在于大于90°的表面接触角。在一些实施方式中，涂布的基材的特征在于表面接触角大于100°、105°、110°、115°、120°、125°、130°，包含其间的任何值。在一些实施方式中，涂布的基材的特征在于至少130°的水接触角。在一些实施方式中，涂层的特征在于水接触角在以下范围内：100°至180°、110°至180°、120°至180°、130°至180°、130°至168°、130°至165°、130°至160°、130°至150°或135°至165°，包含其间的任何范围。[0175]在一些实施方式中，涂层在以下温度范围内是稳定的：-100至1500℃、-100至1500℃、-80至1500℃、-70至1500℃、-50至1500℃，-20至1500℃、-10至1500℃、-5至1500℃、0至1500℃,、-100至1500℃、-100至1000℃、-80至1000℃、-70至1000℃、-50至1000℃、-20至1000℃、-10至1000℃、-5至1000℃、0至1000℃、-100至800℃、-100至800℃、-80至800℃、-70至800℃、-50至800℃、-20至800℃、-10至800℃、-5至800℃、0至800℃、-100至1500℃、-100至1500℃、-80至1500℃、-70至1500℃、-50至1500℃、-20至1500℃、-10至1500℃、-5至1500℃、0至1500℃、-100至1500℃、-100至1500℃、-80至500℃、-70至500℃、-50至500℃、-20至500℃、-10至500℃、-5至500℃、0至500℃、-100至100℃、-100至100℃、-80至100℃、-70至100℃、-50至100℃、-20至100℃、-10至100℃、-5至50℃、0至50℃、-100至50℃，-100至50℃、-80至50℃、-70至50℃、-50至50℃、-20至50℃、-10至50℃、-5至50℃或0至50℃，包含其间的任何范围。[0176]如本文所用，术语“稳定”是指涂层基本上保持其结构、物理和/或化学性质的能力。在一些实施方式中，当涂层基本保持其结构(例如，形状和/或尺寸，诸如厚度、长度等)时，涂层被称为稳定的，其中基本上为如本文所述。在一些实施方式中，如本文所用的术语“稳定的”，包含保持任何一种性质，诸如疏水性、天气保护、气体阻隔、腐蚀保护、磨损保护、延长基材的寿命等。[0177]在一些实施方式中，当涂层基本上没有裂纹、变形或任何其他表面不规则性时，涂层被称为稳定的。[0178]在一些实施方式中，涂层的特征在于铅笔硬度为至少4h、至少5h、至少7h、至少8h、至少9h，包含其间的任何值。在一些实施方式中，涂层的特征在于铅笔硬度在4h至10h的范围内，包含其间的任何范围。如本文所用，术语“铅笔硬度”是指通过铅笔划痕测试仪测量的涂布膜的硬度。[0179]在一些实施方式中，涂层的特征在于硬度为：在0.1gpa和20gpa之间、在0.1gpa和4.5gpa之间、在0.1gpa和5gpa之间、在0.1gpa和1gpa之间、在1gpa和3gpa之间、在3gpa和5gpa之间、在5gpa和10gpa之间、在10gpa和15gpa之间、在15gpa和20gpa之间，包含其间的任何范围，其中硬度根据iso 14577测试通过纳米压痕测量。[0180]在一些实施方式中，涂层的特征在于与对照(例如，不含衍生化碳纳米颗粒具有相同厚度的相应涂层)相比硬度增加。在一些实施方式中，与对照相比涂层的硬度增加至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少80％、至少100％、至少150％、至少200％、至少250％、至少300％、至少350％、至少4000％，包含其间的任何范围。总结本发明示例性涂层的机械性能的实验结果在实施例部分中呈现。[0181]在一些实施方式中，涂层透射至少50％的可见光。在一些实施方式中，涂层透射至少60％、至少70％、至少80％、至少90％或至少95％的可见光，包含其间的任何值。在一些实施方式中，涂层透射50％至100％、50％至98％、50％至95％、50％至90％、50％至85％、50％至80％、50％至75％、50％至70％、60％至100％、60％至98％、60％至95％、60％至90％、60％至85％、60％至80％、60％至75％或60％至70％的可见光，包含其间的任何范围。[0182]在一些实施方式中，涂层基本上是不透光的。在一些实施方式中，基本上不透光的涂层(coating)或涂层(coating layer)通过以下方式形成：将本发明的组合物施加在基材上，其中包含按重量计至少40％、至少50％、至少60％、至少80％、至少90％、至少95％、至少99％的一种或多种衍生化碳纳米颗粒(例如，衍生化swcnt)。[0183]在一些实施方式中，当施加在基材上时，涂层不改变基材的外观。在一些实施方式中，涂层是透明的。在一些实施方式中，涂层是固体。在一些实施方式中，术语“涂层(coating layer)”和“涂层(coating)”在本文中可互换地使用。[0184]在一些实施方式中，基材是至少部分疏水的基材。在一些实施方式中，基材是疏水基材。在一些实施方式中，基材是至少部分亲水的。在一些实施方式中，基材是亲水基材。在一些实施方式中，基材至少部分被氧化。[0185]根据本发明的一些实施方式可用的基材可以具有，例如，有机或无机表面，包含但不限于，玻璃表面；瓷(porcelain)表面；陶瓷表面；硅或有机硅表面、金属表面(例如，不锈钢)；聚合物表面，例如塑料表面、橡胶表面、纸；木头；机织、针织或非织造形式的织物；矿物(岩石或玻璃)、表面、羊毛、丝绸、棉、麻、皮革、毛皮、羽毛、皮肤、兽皮、毛皮或毛皮表面、塑料表面和包含或由聚合物、尼龙、无机聚合物(诸如硅橡胶或玻璃)制成的表面；或可以包含或由任何上述物质或其任何混合物制成。基材可以是任意数量的基材、多孔和无孔基材。无孔是指基材不具有足以显著增加涂层与未涂底漆基材的结合的孔。无孔基材选自但不限于聚碳酸酯、聚酯、尼龙和金属箔(诸如铝箔)的聚合物，以及尼龙和金属箔。[0186]在一些实施方式中，基板包含玻璃基材。根据本发明的玻璃基材的非限制性实例包含：硼硅酸盐基玻璃基材、硅基玻璃基材、陶瓷基玻璃基材、二氧化硅/石英基玻璃基材、铝硅酸盐基玻璃基材或其任意组合。[0187]在一些实施方式中，基材包含聚合物基材。在一些实施方式中，聚合物基材包含选自以下的聚合物：聚丙烯(pp)、聚碳酸酯(pc)、高密度聚乙烯(hdpe)、低密度聚乙烯(ldpe)、极低密度聚乙烯(vldpe)、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚碳酸酯(pc)、聚氯乙烯(pvc)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、硅、硅橡胶、聚缩醛、纤维素、纤维素衍生物、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(phema)、尼龙和其任意组合。[0188]在一些实施方式中，基材是金属基材。在一些实施方式中，金属基材进一步涂布有油漆和/或清漆。[0189]根据本发明的一些实施方式可用的基材因此可以是硬的(刚性的)或软的、固体的、半固体的或液体的基材，并且可以采取泡沫、溶液、乳液、洗剂、凝胶、乳膏或其任意混合物的形式。[0190]如本文所述，可以成功地使用具有广泛不同化学性质的基材来并入所公开的组合物和涂层。“成功地利用”是指(i)所公开的组合物和涂层，成功地在基材表面上形成均匀且同质的涂层；(ii)所得的涂层赋予基材表面持久的所需性质。在一些实施方式中，基材进一步涂布有漆、清漆或油漆。[0191]在一些实施方式中，所公开的组合物和涂层在基材表面中/表面上形成其层。在一些实施方式中，涂层代表被称为“层”的表面覆盖率为，例如100％。在一些实施方式中，涂层代表约90％、约80％、约70％、约60％、约50％、约40％的表面覆盖率，包含其间的任何值。在一些实施方式中，基材进一步包含多个涂层。[0192]如本文所用，术语“涂层”是指设置在基材上的组合层，不包含基材，而术语“基材”是指复合结构中支撑设置的层/涂层的部分。在一些实施方式中，术语“层”是指基本均匀的物质的基本均匀的厚度。[0193]在一些实施方式中，涂层被均匀沉积在表面上。[0194]在一些实施方式中，涂层的特征在于1μm至400μm的平均厚度。在一些实施方式中，干层厚度高达约400μm，然而可以实现更厚或更薄的层。在一些实施方式中，涂层的特征在于平均厚度为：1μm至350μm、1μm至300μm、1μm至200μm、1μm至150μm、1μm至100μm、1μm至80μm 1μm至700μm、1μm至50μm、1μm至20μm、1μm至10μm、10μm至15μm、15μm至20μm、20μm至30μm、1μm至5μm、5μm至350μm、5μm至300μm、5μm至200μm、5μm至150μm、5μm至100μm、5μm至80μm、5μm至700μm、5μm至50μm、5μm至20μm、10μm至350μm、10μm至300μm、10μm至200μm、10μm至150μm、10μm至100μm、10μm至80μm、10μm至700μm、10μm至50μm或10μm至20μm，包含其间的任何范围。[0195]在一些实施方式中，干层的特征在于平均厚度为1μm至350μm、1μm至300μm、1μm至200μm、1μm至150μm、1μm至100μm、1μm至80μm、1μm至700μm、1μm至50μm、1μm至20μm、1μm至10μm、1μm至5μm、5μm至350μm、5μm至300μm、5μm至200μm、5μm至150μm、5μm至100μm、5μm至80μm、5μm至700μm、5μm至50μm、5μm至20μm、10μm至350μm、10μm至300μm、10μm至200μm、10μm至150μm、10μm至100μm、10μm至80μm、10μm至700μm、10μm至50μm或10μm至20μm，包含其间的任何范围。[0196]在一些实施方式中，如本文所用的术语“干层厚度”是指通过在室温条件下储存基材(例如，在25℃和高达例如60％的湿度下并在此条件下测量其厚度)而获得的层厚度。[0197]在一些实施方式中，包含本发明的组合物的涂层在可变基材上的沉积导致赋予基材表面有利的性质，诸如超疏水性和硬度。在一些实施方式中，涂层包含多个层。在一些实施方式中，涂层包含1和10之间、1和3之间、3和5之间、5和7之间、1和10之间的层，包含其间的任何范围。在一些实施方式中，涂层(例如，包含多个层的涂层)保持其稳定性和/或弹性。在一些实施方式中，涂层在至多10μm、至多20μm、至多30μm、至多40μm的厚度(包含其间的任何范围)下保持其稳定性和/或弹性。发明人成功地利用了包含全氢硅氮烷(1-5％w/w)以及氟化swcnt和氟化纳米金刚石的组合(0.2-1％组合重量比)的涂层。即使在高达20μm的涂层厚度下，所得涂层(数据未显示)也是稳定和柔性的(例如，可弯曲和/或可折叠)。[0198]基于发明人获得的实验结果(数据未显示)，与基于聚硅氮烷(例如，全氢硅氮烷)的涂层相比，本发明的组合物的特征在于可以施加在基材表面上的涂层数量增加。因此，与对照相比，本发明的组合物有助于增加可施加到表面的层数，从而增加所得涂层的厚度。在一些实施方式中，对照是不含衍生化碳纳米颗粒的聚硅氮烷基涂层(例如，具有相同的聚合物浓度)。在示例性配置中，与通过施加全氢硅氮烷基涂层获得的在1和2μm之间的涂层厚度相比，发明人通过使用本发明的组合物获得了10和20μm之间的涂层厚度(例如，涂层厚度增加了10倍)。在一些实施方式中，包含本发明组合物的涂层基本上没有裂纹、划痕和/或其他结构缺陷。[0199]在一些实施方式中，涂层(coating)或涂层(coating layer)的特征在于厚度为大于对照层的厚度。在一些实施方式中，对照层是不含衍生化的碳纳米颗粒的具有相同聚合物浓度的聚硅氮烷基涂层。在一些实施方式中，与对照相比，涂层包含更多层。在一些实施方式中，与对照相比，本发明的组合物能够增加涂层内的层数。在一些实施方式中，与对照相比，本发明的组合物能够形成具有更多层数的多层涂层。在一些实施方式中，与对照相比，本发明涂层内的层数增加至少10％、至少20％、至少50％、至少70％、至少100％、至少200％、至少300％、至少400％、至少500％、至少600％、至少700％、至少800％、至少1000％，包含其间的任何范围。[0200]在一些实施方式中，涂层是稳定的(例如，没有裂纹)。在一些实施方式中，与对照相比，涂层具有改进的稳定性。在一些实施方式中，与对照相比，涂层具有改进的耐久性。[0201]在一些实施方式中，涂层的特征在于与对照物(例如，不含衍生化碳纳米颗粒的相应涂层)相比，杨氏模量增加。在一些实施方式中，与对照相比，涂层的杨氏模量增加至少50％、至少100％、至少200％、至少300％、至少400％、至少500％、至少600％、至少700％，至少1000％，包含其间的任何范围或值。总结本发明示例性涂层的机械性能的实验结果在实施例部分中呈现。[0202]在一些实施方式中，与具有非衍生化碳纳米颗粒的相应涂层相比，涂层的特征在于提高的杨氏模量。[0203]在一些实施方式中，与不含衍生化碳纳米颗粒的相应涂层相比，包含如本文所述的衍生化碳纳米颗粒和硅基聚合物的涂层具有增加的硬度。在一些实施方式中，包含本发明的组合物的涂层促进或改善电磁辐射的吸收。在一些实施方式中，涂层促进或改善电磁辐射的衰减。在一些实施方式中，电磁辐射包含紫外光、可见光、红外光、无线电波等中的任意一种，包含其任意组合。[0204]方法[0205]根据本发明的一些实施方式的一个方面，提供了一种用本文所述的组合物或涂层对基材进行涂布的方法。在一些实施方式中，提供了一种涂布基材的方法，其包含以下步骤：提供基材，并且将基材与本文所述的组合物接触，从而在基材上形成涂层。[0206]在一些实施方式中，本文上述的组合物通过混合硅基聚合物、衍生化碳纳米颗粒和任选的溶剂来制造。在一些实施方式中，混合通过挤出、高剪切混合、三辊混合、旋转混合或溶液混合来进行。在一些实施方式中，这些涂布的基材的形成不需要成膜剂、表面活性剂或稳定剂的存在。在一些实施方式中，该方法不需要固化剂的存在。[0207]在一些实施方式中，接触选自：浸渍、喷涂、铺展或固化。在一些实施方式中，可以使用刷子、辊、喷涂或浸渍将涂层容易地施加到基材中。在一些实施方式中，通过选自以下的方法将涂层施加到基材上：旋涂、喷涂、喷涂和旋涂、幕涂、流涂、浸涂、注塑成型、浇铸、辊涂、线涂、热喷涂、高速氧燃料涂布、离心涂布、旋涂、气相沉积、化学气相沉积、物理气相沉积和用于制备涂层的任何方法。[0208]通常，除其他因素外，选择的施加方法取决于构成涂层的材料的化学性质、所需涂层的厚度、向其施加涂层的基材的几何形状以及涂层的粘度。其他涂布方法在本领域中是众所周知的并且其中一些可以应用于本技术。[0209]在一些实施方式中，该方法在低于60℃、低于50℃、低于40℃、低于30℃、低于20℃、低于15℃、低于10℃、低于5℃、低于0℃的温度下进行，包含其间的任何范围。在一些实施方式中，方法在低于组合物沸点的温度下进行。在一些实施方式中，方法在高于组合物熔点的温度下进行。本文描述了示例性方法(实施例部分)。[0210]在一些实施方式中，方法不含对组合物进行超声处理的初步步骤。[0211]在一些实施方式中，方法进一步包含在使涂料组合物与基材接触之后施加真空，以从涂层中除去空气。在一些实施方式中，进行空气去除以获得均匀的涂层。[0212]在一些实施方式中，通过对流干燥进行干燥，诸如通过将热气流施加到涂布的基材上。在一些实施方式中，通过冷干燥进行干燥，诸如通过将除湿气流施加到涂布的基材上。[0213]在一些实施方式中，方法进一步包含真空干燥涂布的基材。[0214]在一些实施方式中，方法进一步包含在800至1600℃范围内的温度下烧制涂布的基材。这种烧制，也称为“热解”，可导致硅基聚合物部分分解，并形成碳化硅陶瓷基体。包含衍生化碳纳米颗粒的碳化硅基质为涂层提供增强的稳定性和硬度。在一些实施方式中，基材选自：聚合物基材、金属基材和玻璃基材或其任意组合。[0215]在一些实施方式中，基材包含聚合物基材、玻璃基材、陶瓷基材、木材基材、纸基材或其任意组合。可以用本发明的组合物(例如，液体或半固体组合物)涂布其他基材。发明人成功地实施了用于用本文所述的液体组合物涂布的多种基材(例如，诸如聚乙烯的聚合物基材、玻璃基材、陶瓷基材、油漆涂布的基材)。[0216]根据本发明的玻璃基材的非限制性实例包含硼硅酸盐基玻璃基材、硅基玻璃基材、陶瓷基玻璃基材、二氧化硅/石英基玻璃基材、铝硅酸盐基玻璃基材及其任意组合。[0217]根据本发明的聚合物基材的非限制性实例包含聚丙烯(pp)、聚碳酸酯(pc)、高密度聚乙烯(hdpe)、低密度聚乙烯(ldpe)、极低密度聚乙烯(vldpe)、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚碳酸酯(pc)、聚氯乙烯(pvc)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、硅、聚缩醛、硅橡胶、纤维素、纤维素衍生物、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(phema)、尼龙和其任意组合。[0218]在一些实施方式中，在形成涂层之前，基材已经涂布有漆、清漆或油漆。[0219]在一些实施方式中，溶液中的组合物或涂层包含如本文所述的溶剂。在一些实施方式中，溶液不含固化剂、表面活性剂或稳定剂。[0220]在一些实施方式中，将所得的涂布的基材风干。[0221]在一些实施方式中，涂布方法进一步包含蒸发溶剂(一种或多种)混合物或涂层(例如，沉积在基材上的混合物或涂层)的步骤。蒸发溶剂(一种或多种)的步骤可以在例如室温(即，15℃至30℃)或高温(即，高达100℃)下进行。[0222]在一些实施方式中，方法包含使组合物与基材接触，并在合适的条件下原位聚合组合物，其中该组合物包含胺(例如，氨)和聚硅氧烷和/或硅烷(例如，氯代硅烷)，以及一种或多种衍生化碳纳米颗粒。在一些实施方式中，组合物包含聚硅氧烷和氨，其中聚硅氧烷和氨的比率足以原位获得聚硅氮烷。在一些实施方式中，原位聚合的条件与一种或多种衍生化碳纳米颗粒相容。在一些实施方式中，原位聚合在以下温度下进行：在10和600℃之间、在10和30℃之间、在30和100℃之间、在100和200℃之间、在200和400℃之间、在400和600℃之间、在600和800℃之间、在800和1200℃之间、在1200和1600℃之间，包含其间的任何范围或值。在一些实施方式中，原位聚合在以下温度下进行：高达1000℃、高达800℃、高达600℃、高达500℃，包含其间的任何范围或值。在一些实施方式中，原位聚合在暴露于合适波长的uv辐射下进行。在一些实施方式中，原位聚合在使涂层与还原剂溶液(例如，过氧化氢或其来源)接触并随后或同时暴露于合适波长的uv辐射下进行。用于获得聚硅氮烷基涂层的其他聚合技术在本领域中是众所周知的。[0223]在一些实施方式中，方法在升高的温度下进行，诸如在以下温度下：在60和800℃之间、在60和80℃之间、在80和100℃之间、在100和200℃之间、在200和300℃之间、在300和400℃之间、在400和500℃之间、在500和600℃之间、在600和700℃之间、在700和800℃之间，包含其间的任何范围或值。[0224]在一些实施方式中，通过在升高的温度下进行的本发明的方法形成的涂层的特征在于增强的强度(诸如，通过如本文所述的纳米压痕确定的强度)。在一些实施方式中，增强的强度是指通过纳米压痕测量的强度，其中强度为在5和15gpa之间、在5和7gpa之间、在7和10gpa之间、在10和15gpa之间、在15和20gpa之间，包含其间的任何范围或值。在一些实施方式中，在低于70℃的温度下施加的涂层的强度在0.1和4.5gpa之间，包含其间的任何范围或值。[0225]根据本发明的一些实施方式的一个方面，提供了一种用于接收包含基材和与基材的至少一个表面的一部分连接的涂层的组合物的方法，其特征在于水接触角为至少40°。[0226]根据本发明的一些实施方式的一个方面，提供了一种用于接收耐刮擦组合物的方法。[0227]根据本发明的一些实施方式的一个方面，提供了一种用于接收防污组合物的方法。[0228]制品[0229]根据本发明的一些实施方式的一个方面，提供了一种制品，其包含涂层，涂层包含如本文所述的组合物。在一些实施方式中，制品是涂布的制品。在一些实施方式中，制品包含易碎表面。在一些实施方式中，包含本发明的组合物的涂层在可变制品上的沉积导致赋予制品表面有利的性质，诸如超疏水性、疏液性、耐化学性、耐刮擦性和硬度。在一些实施方式中，制品或涂布的制品的特征在于摩擦学性质、水动力和空气动力学性质、防污和抗菌性质、增加的耐磨性、紫外线防护、气体阻隔防护、介电性质、抗静电性质、防腐蚀性质、防眩光性质、高透光率的封装性质或其任意组合。[0230]在一些实施方式中，并入如本文所述的组合物的基材是或形成制品的一部分。[0231]根据本发明的一些实施方式的另一方面，提供了一种制品(例如，制造的制品)，其包含在其内和/或在其至少一部分上并入物质组合物的基材，如在本文的相应实施方式中的任何一个所述。[0232]根据本发明的一些实施方式的另一方面，提供了包含本发明的组合物的制品(例如，制造的制品)。[0233]在一些实施方式中，制品选自：透明塑料表面、柔性塑料表面、玻璃表面、金属表面、透镜、显示器、包装、无纺材料、纤维、线、机织或非机织织物和窗户。[0234]在一些实施方式中，制品是，例如，具有腐蚀性表面的制品。[0235]制品可以是任何可以受益于所公开的组合物的防雾、超疏水、防污、活性的制品。[0236]示例性制品包含但不限于汽车设备(例如，车辆、机动车辆、飞机、航天器、火箭、军用车辆、火车、公共汽车)、医疗设备、农业设备、包装、密封制品、燃料容器和建筑元件或任何零件和/或其组合。[0237]一般定义[0238]如本文所用，术语“约”是指±10％。[0239]术语“包含(comprise)”、“包含(comprising)”、“包含(include)”、“包含(including)”、“具有(having)”及其词形变化意为“包含但不限于”。[0240]术语“由……组成”是指“包含并限于”。[0241]术语“基本上由……组成”是指组合物、方法或结构可以包含另外的成分、步骤和/或部分，但前提是另外的成分、步骤和/或部分不会实质性地改变要求保护的组合物、方法或结构的基本且新颖的特征。[0242]词语“示例性”在本文中用于表示“作为实例、例子或说明”。被描述为“示例性”的任何实施方式不一定被解释为相对于其他实施方式是优选的或有利的和/或排除对其他实施方式的特征的结合。[0243]本文使用的词语“任选地”是指“在一些实施方式中提供而在其他实施方式中不提供”。本发明的任何特定实施方式可以包含多个“任选的”特征，除非这些特征冲突。[0244]如本文所用，单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“所述(the)”包含复数引用，除非上下文另有明确规定。例如，术语“一种化合物”或“至少一种化合物”可以包含多种化合物，包含其混合物。[0245]如本文所用，单独或组合使的术语“烷基”是指含有至少一个碳原子并且在碳原子之间没有双键或三键的直链、支链或环状链。如本文所用，术语“低级烷基”是指c1-c6烷基。在某些实施方式中，烷基含有1至20个碳原子(无论何时出现在本文中，诸如“1至20”的数字范围是指给定范围内的每个整数；例如，“1至20个碳原子”是指烷基基团可以仅包含1个碳原子、2个碳原子、3个碳原子等，最多并包含20个碳原子，尽管术语“烷基”也包含未指定碳原子数值范围的情况)。在某些实施方式中，烷基含有1至10个碳原子。在某些实施方式中，烷基含有1至8个碳原子。烷基可以指定为“c1-c4烷基”或类似名称。仅举例来说，“c1-c4烷基”表示具有一个、两个、三个或四个碳原子的烷基，即，烷基选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基。因此，c1-c4包含c1-c2和c1-c3烷基。烷基可以被取代或未被取代。烷基包含但不限于，甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、环丙基、环丁基、环戊基和环己基，其中的每个任选地被取代。[0246]如本文所用，单独或组合的术语“烯基”是指含有至少两个碳原子和至少一个碳-碳双键(烯基)的烷基。在某些实施方式中，烯基任选地被取代。如本文所用，单独或组合的术语“炔基”是指含有至少两个碳原子和至少一个碳-碳三键(炔基)的烷基。在某些实施方式中，炔基任选地被取代。[0247]如本文所用，术语“卤代”或“卤素”是指元素周期表的viia族中具有七个价电子的元素。示例性卤素包含氟、氯、溴和碘。[0248]如本文所用，单独或组合的术语“卤代烷基”是指其中至少一个氢原子被卤原子取代的烷基。在其中两个或更多个氢原子被卤素原子取代的某些实施方式中，卤素原子均彼此完全相同。在某些这种实施方式中，卤素原子彼此不完全相同。某些卤代烷基是饱和卤代烷基，其不包含任何碳-碳双键或任何碳-碳三键。某些卤代烷基是卤代烯烃，其包含一个或多个碳-碳双键。某些卤代烷基是卤代炔烃，其包含一个或多个碳-碳三键。在某些实施方式中，卤代烷基任选地被取代。如果未指定任何给定取代基的数量(例如，“卤代烷基”)，则可以存在一个或多个取代基。例如，“卤代烷基”可以包含一个或多个相同或不同的卤素。例如，“卤代烷基”包含取代基cf3、chf2和ch2f中的每个。[0249]如本文所用，单独或组合的术语“杂烷基”是指含有烷基和一个或多个杂原子的基团。某些杂烷基是饱和杂烷基，其不包含任何碳-碳双键或任何碳-碳三键。某些杂烷基是杂烯烃，其包含至少一个碳-碳双键。某些杂烷基是杂炔烃，其包含至少一个碳-碳三键。某些杂烷基是酰基烷基，其中一个或多个杂原子在烷基链内。杂烷基的实例包含但不限于ch3c(＝o)ch2-、ch3c(＝o)ch2ch2-、ch3ch2c(＝o)ch2ch2-、ch3c(＝o)ch2ch2ch2-、ch3och2ch2-、ch3c(＝o)ch2-和ch3nhch2-。在某些实施方式中，杂烷基任选地被取代。[0250]如本文所用，单独或组合的术语“杂卤代烷基”是指其中至少一个氢原子被卤素原子取代的杂烷基。在某些实施方式中，杂烷基任选地被取代。[0251]如本文所用，术语“环”是指任何共价闭合结构。环包含，例如，碳环(例如，芳基和环烷基)、杂环(例如，杂芳基和非芳族杂环)、芳族(例如，芳基和杂芳基)和非芳族(例如，环烷基和非芳族杂环)。环可以任选地被取代。环可以形成环体系的一部分。[0252]如本文所用，术语“环体系”是指两个或更多个环，其中两个或更多个环是稠合的。术语“稠合”是指其中两个或更多个环共享一个或多个键的结构。[0253]如本文所用，术语“杂环”是指其中形成环的至少一个原子是碳原子并且形成环的至少一个原子是杂原子的环。杂环可由三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个或多于九个原子形成。任何数量的那些原子可以是杂原子(即，杂环可以含有一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个或多于九个杂原子，条件是环中的至少一个原子是碳原子)。在此，每当指示杂环(例如c1-c6杂环)中的碳原子数时，环中必须存在至少一个其他原子(杂原子)。诸如“c1-c6杂环”等的名称仅指环中的碳原子数，而不是指环中的原子总数。应当理解，杂环将在环中具有另外的杂原子。诸如“4-6元杂环”等的名称是指组成环的原子总数(即，四元、五元或六元环，其中至少一个原子是碳原子，至少一个原子是杂原子，其余的两个至四个原子是碳原子或杂原子)。在含有两个或更多个杂原子的杂环中，那些两个或更多个杂原子可以彼此相同或不同。杂环可以任选地被取代。与杂环的结合可以在杂原子处或经由碳原子。如本文所用，术语“碳环”是指其中形成环的每个原子都是碳原子的环。碳环可由3、4、5、6、7、8、9或多于9个碳原子形成。碳环可以任选地被取代。[0254]如本文所用，术语“杂原子”是指除碳或氢之外的原子。杂原子通常独立地选自氧、硫、氮和磷，但不限于那些原子。在存在两个或更多个杂原子的实施方式中，两个或更多个杂原子可以彼此完全相同，或者两个或更多个杂原子中的一些或全部可以彼此不同。[0255]如本文所用，术语“双环”是指两个环，其中两个环稠合。双环包含，例如，十氢萘、戊二烯、茚、萘、薁(azulene)、庚烯、异苯并呋喃、色烯(chromene)、吲哚嗪、异吲哚、吲哚、吲哚啉、嘌呤、喹嗪、异喹啉、喹啉、酞嗪、萘啶、喹喔啉、噌啉、蝶啶、异色满、色满及其各种氢化衍生物。双环可以任选地被取代。每个环独立地是芳族或非芳族的。在某些实施方式中，两个环都是芳族的。在某些实施方式中，两个环都是非芳族的。在某些实施方式中，一个环是芳族的，并且一个环是非芳族的。[0256]如本文所用，术语“芳族”是指具有包含4n+2π电子的离域π-电子系统的平面环，其中n是整数。芳香环可以由五个、六个、七个、八个、九个或多于九个原子形成。芳烃任选地可以被取代。芳基的实例包含但不限于苯基、四氢化萘基、萘基、菲基、蒽基、芴基、茚基和茚满基。术语芳族包含，例如，通过成环碳原子中的一个连接并且任选带有一个或多个选自以下的取代基的苯类基团：芳基、杂芳基、环烷基、非芳族杂环、卤素、羟基、氨基、氰基、硝基、烷基酰胺基、酰基、c1-6烷氧基、c1-6烷基、c1-6羟基烷基、c1-6氨基烷基、c1-6烷基氨基、烷基硫基、烷基亚磺酰基、烷基磺酰基、氨磺酰基或三氟甲基。在某些实施方式中，芳族基团在对位、间位和/或邻位中的一个或多个位置被取代。含有取代基的芳族基团的实例包含但不限于苯基、3-卤代苯基、4-卤代苯基、3-羟基苯基、4-羟基苯基、3-氨基苯基、4-氨基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、3-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、4-三氟甲氧基苯基、3-氰基苯基、4-氰基苯基、萘基、二甲基苯基、羟基萘基、羟甲基苯基、(三氟甲基)苯基、烷氧基苯基、4-吗啉-4-基苯基、4-吡咯烷-1-基苯基、4-吡唑基苯基、4-三唑基苯基和4-(2-氧代吡咯烷-1-基)苯基。[0257]如本文所用，术语“芳基”是指不含环杂原子的单环、双环或三环芳族体系。当体系不是单环时，对于每个附加环，术语芳基包含饱和形式(全氢形式)或部分不饱和形式(例如，二氢形式或四氢形式)或最大不饱和(非芳族)形式。在一些实施方式中，术语芳基是指其中两个环是芳族的双环基团和其中只有一个环是芳族的双环基团。芳基的实例包含苯基、萘基、蒽基、茚满基、1,2-二氢萘基、1,4-二氢萘基、茚基、1,4-萘醌基和1,2,3,4-四氢萘基。[0258]芳环可由三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个或多于九个碳原子形成。在一些实施方式中，芳基是指3-、4-、5-、6-、7-、8-、9-、10-、11-、12-、13-或14-元芳族单、双-或三环体系。在一些实施方式中，芳基是指芳族c3-c9环。在一些实施方式中，芳基是指芳族c4-c8环。芳基可以任选地被取代。[0259]如本文所用，术语“杂芳基”是指其中形成芳环的至少一个原子是杂原子的芳环。杂芳环可以由三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个和多于九个原子形成。杂芳基可以任选地被取代。杂芳基的实例包含但不限于含有一个氧或硫原子、或两个氧原子、或两个硫原子或最多四个氮原子、或一个氧或硫原子和最多两个氮原子的组合的芳族c3-8杂环基团，以及其取代的以及苯并和吡啶并稠合的衍生物，例如，通过一个成环碳原子连接。在某些实施方式中，杂芳基选自唑基、异唑基、二唑基、噻唑基、异噻唑基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、吲哚基、苯并咪唑基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基或喹啉基。[0260]在一些实施方式中，杂芳基选自吡咯基、呋喃基、苯硫基(噻吩基)、咪唑基、吡唑基、1,2,3-三唑基、1,2,4-三唑基、1,3-唑基(唑基)、1,2-唑基(异唑基)、二唑基、1,3-噻唑基(噻唑基)、1,2-噻唑基(异噻唑基)、四唑基、吡啶基哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、1,2,3-三嗪基、1,2,4-三嗪基、1,3,5-三嗪基、1,2,4,5-四嗪基、吲唑基、吲哚基、苯并苯硫基、苯并呋喃基、苯并噻唑基、苯并咪唑基、苯并二氧戊环、吖啶基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、酞嗪基、噻吩硫苯基、1,8-萘啶基、其他萘啶基、蝶啶基或吩噻嗪基。当杂芳基包含多于一个环时，每个附加环是饱和形式(全氢形式)或部分不饱和形式(例如，二氢形式或四氢形式)或最大不饱和(非芳族)形式。因此，术语杂芳基包含其中两个环是芳族的双环基团和其中只有一个环是芳族的双环基团。杂芳基的这种实例包含3h-吲哚啉基、2(1h)-喹啉酮基、4-氧代-1,4-二氢喹啉基、2h-1-氧代异喹啉基、1,2-二氢喹啉基、(2h)喹啉基n-氧化物、3,4-二氢喹啉基、1,2-二氢异喹啉基、3,4-二氢-异喹啉基、色酮基(chromonyl)，3,4-二氢异喹喔啉基、4-(3h)喹唑啉基、4h-色烯基、4-苯并二氢吡喃酮基、羟吲哚基、1,2,3,4-四氢异喹啉基、1,2,3,4-四氢喹啉基、1h-2,3-二氢异吲哚基、2,3-二氢苯并[f]异吲哚基、1,2,3,4-四氢苯并[g]异喹啉基、1,2,3,4-四氢苯并[g]异喹啉基、苯并二氢吡喃基(chromanyl)、异苯并二氢吡喃酮基、2,3-二氢色酮基、1,4-苯并二氧杂环己基、1,2,3,4-四氢喹喔啉基、5,6-二氢喹啉基、5,6-二氢异喹啉基、5,6-二氢喹喔啉基、5,6-二氢喹唑啉基,4,5-二氢-1h-苯并咪唑基、4,5-二氢苯并唑基、1,4-萘醌基、5,6,7,8-四氢喹啉基、5,6,7,8-四氢异喹啉基、5,6,7,8-四氢喹喔啉基、5,6,7,8-四氢喹唑基、4,5,6,7-四氢-1h-苯并咪唑基、4,5,6,7-四氢苯并唑基、1h-4-氧杂-l,5-二氮杂-萘-2-酰基、1,3-二氢咪唑-[4,5]-吡啶-2-酰基、2,3-二氢-1,4-二萘-醌基、2,3-二氢-1h-吡咯[3,4-b]喹啉基、1,2,3,4-四氢苯并[b]-[1,7]萘啶基、1,2,3,4-四氢苯并[b][1,6]-萘啶基、1,2,3,4-四氢-9h-吡啶并[3,4-b]吲哚基、1,2,3,4-四氢-9h-吡啶并[4,3-b]吲哚基、2,3-二氢-1h-吡咯并-[3,4-b]吲哚基、1h-2,3,4,5-四氢-氮杂并[3,4-b]吲哚基、1h-2,3,4,5-四氢氮杂并[4,3-b]吲哚基、1h-2,3,4,5-四氢氮杂并[4,5-b]吲哚基、5,6,7,8-四氢[1,7]二氮杂萘基、1,2,3,4-四氢-[2,7]-二氮杂萘基、2,3-二氢[1,4]二氧基[2,3-b]吡啶基、2,3-二氢[1,4]-二氧基[2,3-b]吡啶基、3,4-二氢-2h-l-氧杂[4,6]二氮杂萘基、4,5,6,7-四氢-3h-咪唑-[4,5-c]吡啶基、6,7-二氢[5,8]二氮杂萘基、1,2,3,4-四氢[1,5]-萘啶基、1,2,3,4-四氢[1,6]-萘啶基、1,2,3,4-四氢[1,7]萘啶基、1,2,3,4-四氢-[1,8]萘啶基或1,2,3,4-四氢[2,6]萘啶基。在一些实施方式中，杂芳基任选地被取代。在一个实施方式中，一个或多个取代基各自独立地选自卤素、羟基、氨基、氰基、硝基、烷基酰胺基、酰基、c1-6-烷基、c1-6-卤代烷基、c1-6-羟烷基、c1-6-氨基烷基、c1-6-烷基氨基、烷基硫基、烷基亚磺酰基、烷基磺酰基、氨磺酰基或三氟甲基。[0261]杂芳基的实例包含但不限于呋喃、苯并呋喃、噻吩、苯并噻吩、吡咯、吡啶、吲哚、唑、苯并唑、异唑、苯并异唑、噻唑、苯并噻唑、异噻唑、咪唑、苯并咪唑、吡唑、吲唑、四唑、喹啉、异喹啉、哒嗪、嘧啶、嘌呤和吡嗪、呋喃、1,2,3-二唑、1,2,3-噻二唑、1,2,4-噻二唑、三唑、苯并三唑、蝶啶、苯并唑、二唑、苯并吡唑、喹啉、噌啉、酞嗪、喹唑啉和喹喔啉的未取代的和单或二取代的衍生物。在一些实施方式中，取代基是卤素、羟基、氰基、o-c1-6烷基、c1-6烷基、羟基-c1-6烷基和氨基-c1-6烷基。[0262]如本文所用，单独或组合使用的术语“芳基烷基”是指可被任选取代的芳基取代的烷基。[0263]如本文所用，术语“非芳族环”是指不具有离域4n+2π-电子体系的环。[0264]如本文所用，术语“环烷基”是指包含非芳族环的基团，其中形成环的每个原子是碳原子。环烷基可由三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个或多于九个碳原子形成。环烷基可任选被取代。在某些实施方式中，环烷基包含一个或多个不饱和键。环烷基的实例包含但不限于环丙烷、环丁烷、环戊烷、环戊烯、环戊二烯、环己烷、环己烯、1,3-环己二烯、1,4-环己二烯、环庚烷和环庚烯。[0265]如本文所用，单独或组合使用的术语“芳基烷基”是指可被任选取代的芳基取代的烷基。[0266]如本文所用，单独或组合使用的术语“杂芳基烷基”是指可被任选取代的杂芳基取代的烷基。[0267]如本文所用，术语“烷基”、“烯基”和“炔基”以及衍生术语诸如“烷氧基”、“酰基”、“烷硫基”和“烷基磺酰基”在其范围内包含直链、支链和环状基团。术语“烯基”和“炔基”旨在包含一个或多个不饱和键。[0268]如本文所用，术语“硫代烷氧基”是指-s-基团，其也称为硫代或烷硫基。[0269]如本文所用，术语“酯”是指具有式-(r)n-coor'的化学部分，其中r和r'独立地选自烷基、环烷基、芳基、杂芳基(通过环碳键合)和非芳族杂环(通过环碳键合)，其中n为0或1。[0270]如本文所用，术语“酰胺”是指具有式-(r)n-c(o)nhr'或-(r)n-nhc(o)r'的化学部分，其中r和r'独立地选自烷基、环烷基、芳基、杂芳基(通过环碳键合)和杂脂环(通过环碳键合)，其中n为0或1。在某些实施方式中，酰胺可以是氨基酸或肽。[0271]除非另有说明，术语“任选取代”是指其中没有一个、一个或多于一个氢原子已被单独且独立地选自以下的一个或多个基团取代：烷基、环烷基、芳基、杂芳基、羟基、烷氧基、芳氧基、卤素、羰基、叠氮基、氧代、氰基、氰氧基、羧基、异氰氧基、硫氰氧基、异硫氰氧基、硝基、甲硅烷基以及单和二取代的氨基。[0272]如本文所用，术语“硅”和“硅氧烷”是同义词。如本文所用，术语“硅氧烷”是指包含交替的硅和氧原子并且可以包含碳和氢原子的一类化合物。硅氧烷包含重复的硅-氧主链并且可以包含通过硅-碳键连接到大部分硅原子的有机基团(r)。在商业硅中，大多数r基团是甲基；更长的烷基、氟烷基、苯基、乙烯基，并且一些其他基团被取代以用于特定目的。一些r基团也可以是氢、氯、烷氧基、酰氧基或烷基氨基。这些聚合物可以与填料、添加剂和溶剂结合，以形成硅类产品。参见kirk-othmer encyclopedia of polymer science and technology,volume 15,john wiley&sons,inc.(new york:1989),pages 204-209,234-265，其通过引用并入本文。硅氧烷包含任何有机硅聚合物或低聚物，其具有线性或环状、支链或交联结构，分子量可变，并且基本上基于其中硅原子通过氧原子彼此连接的重复结构单元(-si-o-si-)，并且在任选被取代的情况下，取代基可以通过碳原子与硅原子连接。[0273]如本文所用，术语“聚硅氧烷”是指包含硅氧烷单元的聚合物材料，其中si原子可以包含烷基或芳基取代基。例如，包含(r2sio)(其中r是甲基)的聚合物称为甲基硅氧烷或二甲基硅氧烷。[0274]如本文所用，术语“环硅氧烷”是指环状硅氧烷。[0275]遍及本技术中，本发明的各种实施方式可以以范围格式呈现。应当理解，范围格式的描述仅仅是为了方便和简洁，不应理解为对本发明范围的硬性限制。因此，范围的描述应该被认为已经具体公开了所有可能的子范围以及该范围内的单个数值。例如，对诸如1至6的范围的描述应该被认为具有具体公开的子范围，诸如1至3、1至4、1至5、2至4、2至6、3至6等，以及该范围内的单个数字，例如1、2、3、4、5和6。无论范围的广度如何，这都适用。[0276]无论何时在本文中指示数值范围，其意在包含在指示范围内的任何引用的数字(分数或整数)。短语“在第一指示数字和第二指示数字之间的范围内”和“从第一指示数字至第二指示数字的范围”在本文中可互换使用并且意在包含第一和第二指示数字以及其间的所有小数和整数。[0277]如本文所用，术语“基本上”是指至少60％、至少70％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少97％、至少99％、至少99.9％，包含其间的任何范围或值。在一些实施方式中，术语“基本上”和术语“基本上由...组成”在本文中可互换使用。[0278]如本文所用，术语“方法”是指用于完成给定任务的方式、手段、技术和程序，其包含但不限于已知的或容易从由化学、药理学、生物、生化和医学领域的从业者所采用已知方式、手段、技术和程序开发的那些方式、手段、技术和程序。[0279]如本文所用，术语“治疗”包含消除、基本上抑制、减缓或逆转病症的进展，基本上改善病症的临床或美学症状或基本上防止病症的临床或美学症状的出现。[0280]应当理解，为了清楚起见，在单独实施方式的上下文中描述的本发明的某些特征也可以在单个实施方式中组合地提供。相反，为了简洁起见，在单个实施方式的上下文中描述的本发明的各种特征也可以单独提供或以任何合适的子组合或适合于本发明的任何其他描述的实施方式来提供。在各个实施方式的上下文中描述的某些特征不应被认为是那些实施方式的基本特征，除非实施方式在没有这些要素的情况下是无效的。[0281]实施例[0282]如上文所描述和在权利要求部分中要求保护的本发明的各种实施方式和方面在以下实施例中找到实验支持。现在参考以下实施例，其与以上描述一起以非限制性方式说明本发明的一些实施方式。[0283]材料[0284]纳米金刚石：[0285]优质纳米金刚石粉末购自vox p,carbodeon oy,finland。[0286]纳米金刚石被转移到瑞士公司ngnt llc进行纯化和氟化。根据标准程序从杂质中另外纯化纳米金刚石。纳米金刚石的尺寸减小到基本一致的值(2-5nm)。纳米金刚石的氟化是使用ngnt llc技术进行的。[0287]单壁碳纳米管：[0288]单壁碳纳米管购自ocsial(卢森堡)的tub alltm品牌(外管直径1.2-2.0nm，长度至多5μm)。纳米管被转移到瑞士公司ngnt llc进行氟化和分散。ngnt llk氟化纳米金刚石和氟化纳米管分散在烃类溶剂(例如，二甲苯)中。可选地，根据内部程序氟化nd和swcnt。[0289]全氢硅氮烷(phps/无机聚硅氮烷)品牌durazane 2850(旧名称nn 120-20a)(日本制造)购自merck group(德国)，并以收到时的形式使用。[0290]量子点(具有300至400nm之间的起始波长，购自niipa(俄罗斯，杜布纳))，并在合适的脂肪族和/或芳族烃溶剂中与包含f-nd和/或f-swcnt的液体分散体混合。[0291]方法[0292]制造根据本发明的示例性组合物的示例性方法如下：将纳米碳元素的氟化组合物分散在芳族溶剂诸如二甲苯中。使用超声波浴将所得组合物分散在二丁基醚基全氢硅氮烷溶液中。[0293]本发明涂布基材的示例性方法如下：[0294]已经实施了几种标准涂布方法(例如，旋涂、喷涂和刷涂)。优选从喷枪施加到预脱脂基材上。[0295]硬度和杨氏模量测量如下：[0296]使用oliver-farr方法测量纳米级硬度和杨氏弹性模量。使用nanovea纳米级硬度计(usa)测量机械性质(硬度和杨氏弹性模量)。压头是berkovich压头，其是三面金刚石金字塔，因为压头曲率半径显著影响方法的准确性。通过初步校准和计算修正系数ci，考虑了压头形状的非理想性。[0297]表1表示使用各种w/w浓度[％w/w]的氟化碳纳米颗粒(纳米金刚石，[f-nd]；或swcnt[f-cnt]的实验组合物的总结，其包含在最终涂层中氟化碳纳米颗粒[at.％(f)])和全氢硅氮烷(phps)内的氟的原子百分比。[0298]表1[0299][0300][0301]表2代表了与对照相比的各种组合物的机械性质的总结。厚度是指产生稳定涂层的最大厚度(例如，涂层基本上没有裂纹和变形)[0302]表2[0303][0304]与对照相比，示例性组合物(表2)显示硬度从3.2gpa增加到4.5gpa，杨氏模量从34gpa增加到60gpa或增加到141gpa。本发明的示例性组合物(例如，包含10％w/v的全氢硅氮烷和一种或多种本文所述浓度的氟化碳纳米颗粒)产生无光泽涂层。本发明的示例性组合物(例如，包含至多5％w/v的全氢硅氮烷和一种或多种本文所述浓度的氟化碳纳米颗粒)产生透明涂层。[0305]此外，与对照相比，本发明的示例性组合物(例如，本文所述的组合物1和2)在施加6-8个后续层后是稳定的(例如，基本上没有裂纹)，该对照在仅施加两个涂层后就表现出裂纹(数据未显示)。此外，所得涂层是柔性的，在涂布的基材弯曲时是稳定的(例如，基本上没有裂纹或其他表面缺陷)。[0306]目前正在研究包含更高浓度的衍生化碳纳米颗粒和/或硅氧烷基聚合物的其他组合物。









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