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水性环境友好乳液可以大大减少挥发性有机物（VOC）的排放，具有低碳环保特色和实际应用价值。本论文通过有机硅和无机纳米粒子对丙烯酸酯乳液进行改性，对其乳液的稳定性以及乳胶膜的性能进行研究，研制高性能环境友好型水性涂料。首先，本文选取有机硅单体八甲基环四硅氧烷（D4）对丙烯酸酯乳液进行改性，并考察其单体配比及不同的添加工艺、聚合温度、引发剂的用量、乳化剂的种类及配比等因素对乳液稳定性的影响，合成粒径较小且均一，显蓝光的乳液，转化率可达95.2%，凝胶率较小，具备优良的Ca2+，离心和机械稳定性。然后，研究影响硅溶胶的改性工艺的条件，当硅烷偶联剂B的用量占SiO2的15%（质量百分比），pH在89左右，乙醇与SiO2比例为1:1，在60℃下对硅溶胶改性24小时，可获得分布均匀，粒径平均在51.40nm左右，电位可达-52.81mV，处于稳定状态的改性硅溶胶。采用上述改性硅溶胶和少量的乳化剂作为釜液，与亲水性功能单体反应后，再引发丙烯酸酯共聚，乳化剂的非阴比为1:3，可获得平均粒径在121nm的硅含量20%，固含量40%的稳定硅丙杂化乳液，且其乳胶膜具有优良的耐热性。透射电镜分析表明大部分SiO2粒子与聚合物均匀结合，形成类似“石榴”结构的乳胶粒。最后，研究了不同硅丙乳液的乳胶膜的机械性能，耐水性，耐碱性以及接触角。结果表明：自制硅丙杂化乳胶膜硬度以及柔韧性均优于相同SiO2用量的市售硅丙杂化乳液，而接触角，耐水性方面不及市售的硅丙杂化乳液和有机硅改性丙烯酸酯乳液，需作进一步改进。硅丙杂化乳液降低了乳胶膜的光泽度。对比泡碱后的光泽度发现硅丙杂化乳液与有机硅改性丙烯酸酯乳液相比，具有较好的耐碱性，使光泽度下降较少。