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有机硅改性丙烯酸酯聚合物兼具有聚丙烯酸酯的耐候性、成膜性、优异的力学性能和有机硅的耐水性、耐高低温性、透气性,因而受到广泛关注。在本研究中,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)与丙烯酸正丁酯(BA)为丙烯酸酯共聚单体,以3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MEMO)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为功能性有机硅单体,采用细乳液聚合法,制备有机硅改性聚丙烯酸酯细乳液。通过考察不同制备工艺对硅丙细乳液的稳定性、粒径大小及其分布等的影响,制备得了高硅含量、高固含量、高稳定性、小粒径窄分布的硅丙细乳液。MEMO与MTMS占总单体质量的30.61wt%,价格较便宜的MTMS占26.57wt%,在提高有机硅含量的同时还能保持较低的原料成本。通过研究引发剂用量、乳化剂配比、稳定剂种类与用量、单体与水质量比等对细乳液聚合各性能指标的影响,优化了该体系硅丙细乳液聚合的基本配方和工艺。优化过程中发现在较高硅含量情况下提高固含量会对细乳液稳定性、粒径及其分布产生影响。为了提高硅丙细乳液的稳定性,设计了两种不同的硅丙低聚物,其分子量较小,可作为共稳定剂添加到细乳液聚合体系中,提高细乳液的稳定性。另外其分子链段具有与硅丙细乳液聚合单体体系相似的结构,可提高有机硅组分与丙烯酸酯组分的相容性,分子链段上还有可水解缩合的硅氧烷基团,可与有机硅组分产生化学键上的链接。通过催化链转移聚合法制备得的硅丙低聚物(CCTP-P),末端含有不饱和双键,除了起到上述作用,还能与活性单体发生自由基聚合。将CCTP-P应用于以CA作稳定剂的细乳液聚合体系,能将硅丙细乳液的粒径降低至88nm,粒径分布(PDl)减小到0.213。在以HD作稳定剂的细乳液聚合体系中,CCTP-P的添加对硅丙细乳液的粒径影响不大,粒径分布稍微下降,但对细乳液的稳定性产生了不良的影响。将通过反向原子转移自由基聚合制备得低分子量窄分布的硅丙共聚物(ATRP-P)应用于以HD作稳定剂的硅丙细乳液中,与CCTP-P相比,ATRP-P在减少有机挥发性的HD的用量的时候,能较好地保持细乳液的稳定性。而且将不同硅氧烷含量的ATRP-P添加到硅丙细乳液体系中发现,随着ATRP-P中硅氧烷组分含量的增加,制得的硅丙细乳液的粒径更小,粒径分布更窄,稳定性方面也体现出较好的效果。同时该共稳定剂的用量存在一个最佳值1wt%(HD仅为1wt%),由此最终得出对于该硅丙细乳液聚合体系较合适的配方组合。该配方中,单体与水的质量比为9：11(固含量约45%),有机硅单体含量高至30.61wt%。制备得的硅丙细乳液粒径能低至62nm,粒径分布仅为0.081,细乳液放置30天以上仍然稳定,并且通过了对其稀释稳定性、机械稳定性等稳定性测试。同时考察了该配方和工艺对不同有机硅单体的应用性,如以甲基三乙氧基硅烷代替甲基三甲氧基硅烷,可通过调整水解乳化时间以提高适用性。在本研究的最后,对硅丙低聚物在单体细乳液中起到的稳定作用做了初步探究。在以CA作稳定剂的细乳液体系中,共稳定剂ATRP-P的添加可以有效降低单体细乳液的粒径及其分布,提高其静置稳定性,随着ATRP-P中硅氧烷含量的增大,粒径减少更多,粒径分布更窄,稳定性更高。并且对于不同的单体体系组合,添加ATRP-P均能起到类似作用,证明硅丙低聚物ATRP-P的确可以有助于克服奥氏熟化效应,抑制单体在液滴间的扩散,提高细乳液的稳定性。