聚氨酯(PU)具有绿色、环保等优点,常作为罩光涂层应用于物体表面,但其硬度等性能还需大幅提升,以适应高端要求。由于罩光涂层的特殊性,一般的改性方法难以同时满足高硬度与高透光的要求。单层石墨烯具有优异的力学性能及透光性,选用其对聚氨酯进行改性。首先制备单层氧化石墨烯(GO)并分散于聚氨酯体系,获得聚氨酯-单层氧化石墨烯复合涂层,然后进行还原获得高硬度聚氨酯-石墨烯透明涂层。研究了GO的添加量及还原情况对涂层的抗划伤性以及透光性等方面影响。结果表明,氧化石墨烯与聚氨酯形成交联网络,提升了聚氨酯基体的力学性能,且还原为石墨烯后涂层力学性能进一步提升;当GO添加量达到0.05‰(质量分数),涂层铅笔硬度较纯漆薄膜提升了3~5个数量级,且聚氨酯-石墨烯涂层的透光性较纯聚氨酯涂层降低程度在10%之内。