当前纳米压印技术已经成为实验室中低成本制备纳米结构的有力工具,并且开始从科学研究逐步走向工业化生产,成为最有可能实现产业化的新兴纳米制造技术之一。纳米结构与纳米器件,如光纤布拉格光栅、人工复眼/电子眼、折/衍混合光学元件、纳机电系统等,在曲面上产生的各种效应既具有很高的科学研究意义,同时也有很高的应用价值。目前的微纳加工技术中,除激光直写、聚焦离子束刻蚀等为数不多的技术外,绝大多数的技术都只适用于在平面上进行微纳结构的制备,很难应用于曲面衬底,特别是在曲面上制备金属和介质微纳结构尤为困难,而现有的压印材料尚无法满足在曲面上制备金属和介质结构的需要。本论文基于曲面压印和举离工艺的需要,设计与制备了新型的可降解交联单体,并以此为基础制备了一系列新型紫外纳米压印胶材料和复合纳米压印模板,研究了单体结构与压印胶材料性能的关系；另外还发展了一种基于纳米压印和湿法刻蚀在平面和曲面上制备金属纳米图案的新工艺。设计和制备了新型紫外固化可降解的多环结构交联单体。可降解交联单体是通过举离工艺在曲面上制备金属和介质结构的关键材料。本论文制备了2,10-二丙烯酰氧基-1,4,9,12-四氧杂二螺[4.2.4.2]十四烷(DAMTT),其结构中的丙烯酸酯基团可以在紫外光照下固化,缩酮结构的存在使得交联后压印胶的体型结构可以在酸性条件下降解为线型结构,从而既可以作为压印胶使用,又可以作为牺牲层在曲面上通过举离工艺制备金属微纳结构。DAMTT既可单独作为纳米压印胶使用,也可以与丙烯酸酯化聚硅氧烷配合获得对氧等离子体具有高抗蚀性的压印胶。以DAMTT为基础配制的压印胶不仅可获得高达10纳米以下的分辨率,还获得了高深宽比的纳米结构,同时压印胶在聚硅氧烷含量高达50wt%时仍具有可降解性。耐氧型可降解纳米压印胶。常见的紫外纳米压印胶为丙烯酸酯系单体,氧气对其交联具有强烈的阻聚作用,需要隔绝空气才可交联。本论文将DAMTT与多巯基化合物复配,制备了基于硫醇-烯反应的可降解纳米压印胶,在空气氛下可以迅速固化并达到很高的单体转化率,高转化率有利于降低压印胶与模板的粘附力,提高压印质量。利用自制的纳米压印设备,在不同曲率的曲面上获得了大面积的压印结果,并在曲面上通过举离工艺制备了金属纳米结构。基于耐氧型可降解纳米压印胶的紫外纳米压印软模板。在前述可降解交联单体中引入硫醇组分,设计和制备了一种基于硫醇-烯反应的新型紫外固化纳米压印胶,该压印胶可以在氧气氛下迅速紫外固化,具有很高的抗刻蚀性,可以兼用作复合软模板的结构层。该压印胶可以在酸性条件下水解,一旦污染了模板,也很容易从模板上彻底除去；用该压印胶制备的复合软模板得到了高分辨率的压印结构。该压印胶还可以用作双层压印胶结构的抗刻蚀层,制备高深宽比的结构。紫外纳米压印结合湿法刻蚀制备金属纳米结构。制备金属纳米结构最常用的方法是举离工艺。本论文利用电子束蒸镀在基材表面蒸镀一层金属并通过纳米压印在金属表面获得高分辨率压印胶图形后,通过反应离子刻蚀除去残余层,并以压印胶为掩膜进行湿法刻蚀,成功地制备了铬和金光栅结构。该工艺不仅可在平面上制备微结构,并且成功地在光纤表面制备了金属光栅结构并以此为掩膜进行深刻蚀,获得了深度达280纳米的浮雕式光栅。通过控制刻蚀时间,采用同一模板,制备了线宽从275纳米到95纳米的铬光栅结构。该工艺结合了纳米压印和微接触印刷的优点,可低成本、高效率地在平面和曲面上制备高分辨率金属图形。新型复合软模板支撑材料的制备。聚二甲基硅氧烷是最常用的紫外压印软模板材料,但是其模量较低,容易变形。本论文制备了具有自补强性能的透明三元乙丙橡胶(EPDM),拉伸强度高达18MPa以上,并且对波长250nm以上的紫外光均具有很高的透过率。以透明EPDM为弹性支撑层制备了复合纳米压印软模板,并以此模板在平面和曲面上均获得了高分辨率的压印图形。我们还发现动态交联的硅烷改性酚醛树脂在硫磺交联的三元乙丙橡胶中具有有着极高的补强能力和补强效率。用量仅为5份的改性酚醛树脂即可将三元乙丙橡胶的拉伸强度从5MPa提高到28MPa,比填充30份高耐磨炭黑的强度还要高55%,同时扯断伸长率仍高达600%以上。扫描电镜和X光衍射结果表明,改性酚醛树脂在混炼过程中发生交联,并与三元乙丙橡胶形成了互穿网络结构,该结构大大地增加了硬相的体积分数,并为体系提供了很高的模量；在高应变下改性酚醛树脂相的存在使得应变诱导结晶更完善,极大地提高了体系的拉伸强度。该结果为橡胶的补强提出了一个新的方向。