以八甲基环四硅氧烷(D4)为主要单体,在乳液条件下开环聚合制备的聚二甲基硅氧烷(PDMS),因为制备简单,以水为介质相对绿色环保,乳液产物可以直接应用等特点,在脱模剂、防水剂、织物整理剂、树脂改性剂等有机硅高分子产品中有广阔的应用前景,这些应用也为传统乳液聚合制备方法提出了进一步的改进设计要求:改善现有聚合过程的失稳漂油;反应中对有机硅分子链进行改性,引入可以交联或者可以与其它聚合物基体发生相互作用的官能团;拓宽合成聚合物的粘度或分子量调整范围等。针对上述问题,本论文以D4为主要单体,采用细乳液聚合方法制备有机硅乳液,系统研究不同的有机硅共聚改性剂的引入对有机硅单体细乳液、有机硅聚合反应过程以及对聚合物乳液和有机硅聚合物的影响,并在此基础上,进一步制备了核壳复合结构的有机硅乳液和具有自修复功能的有机硅乳液,并对所合成的乳液在聚合物漆膜疏水改性中的应用进行了探索。本论文主要研究内容如下:1.以D4为主单体,以十二烷基苯磺酸(DBSA)为引发/阴离子表面活性剂,以细乳液阳离子开环聚合法实现聚合物乳液制备,并引入四甲基四氢环四硅氧烷(D4H)与D4共聚,研究共聚组成对制备的含氢聚二甲基硅氧烷(H-PDMS)乳液的影响;通过对反应转化率的跟踪研究,发现D4H可以显著提高单体开环效率;聚合物的红外谱图表明,通过改变D4H用量,成功制备了不同硅氢键含量的有机硅聚合物乳液,并对其后交联反应进行了研究。以所制备的H-PDMS乳液为种子乳液,以小分子硅烷为聚倍半硅氧烷(PSQ)前驱体,通过顺序乳液聚合法制备了 H-PDMS/PSQ核壳复合乳液并用透射电镜(TEM)对复合乳液的核壳结构进行了确认。2.以D4为起始物质,制备了 D4与双(七甲基环四硅氧烷基)-乙烷(bis-D4)混合单体,采用细乳液聚合法,以四甲基氢氧化铵溶液为引发剂,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,通过阴离子开环聚合制备具有内交联结构的有机硅乳液,对制备的有机硅聚合物进行破坏-修复实验,其结果表明细乳液共聚产物具有热致自修复功能。3.以D4为主单体,在上述细乳液开环聚合条件下,引入含有可与硅羟基缩合的小分子烷氧基硅烷参与共聚,通过对单体细乳液粒径随时间变化过程和反应动力学的研究,发现小分子硅烷的结构和用量对细乳液稳定性和聚合反应过程有明显的影响;通过改变小分子改性剂的种类和结构,可以将不同官能团引入有机硅共聚物中,同时共聚乳液聚合物粘度也会发生显著变化;小分子共聚组份的引入有利于聚合稳定性和转化率的提升。将制备的共聚产物用于水性乳液涂料的共混改性,讨论共聚产物结构和用量对水性涂层性能的影响,结果表明,在共聚产物加入量为10%时,可以在不影响漆膜力学性能的同时,显著提高其疏水性。