以水玻璃、甲基硅酸钠等为主要原料,用离子交换法合成有机硅改性硅溶胶,通过研究pH值、固含量、浓缩温度等因素的影响,得到一种碱性、低钠型改性硅溶胶。改性硅溶胶可以通过减压浓缩、超滤浓缩等方法使增加胶粒粒径,提高固含量。研究结果表明:改性硅溶胶的pH值在中性区附近稳定性最差,在碱性范围内随着pH的升高而稳定时间增加。于酸性区,有一介稳区。有机硅组分愈多,则稳定时间愈短,且所得改性SiO₂颗粒愈圆。以工业化硅溶胶为主要成膜物质,添加有机硅类聚合物对其进行改性,成功合成了透明的改性溶胶,制备改性基料,然后以亚微米级钛白粉、未煅烧高岭土等无机填料为主要骨架材料,纳米二氧化钛、纳米二氧化硅等为功能性填料,无机抗菌剂等助剂为辅助成分,通过适当的工艺制备出环保、不燃、多功能、适合铝合金表面涂装的水性涂料。经喷涂与烘烤,获得覆盖于铝合金表面有机无机复合涂层。对涂料制备工艺、涂装工艺、硅溶胶改性机理以及理化性能、不燃测试等进行了研究。研究结果表明:甲基三甲氧基硅烷（MTMS）水解生成大量的硅醇基团与硅溶胶中二氧化硅粒子表面的羟基发生交联,对硅溶胶粒子进行了包覆改性。MTMS改性硅溶胶透明涂层由非晶态物质构成,在500℃的高温内具有良好的热稳定性,且随热处理温度的升高,涂层更致密,耐腐蚀性能提高;所制备的涂层遇明火高温不燃,不会脱落炭化,能形成一种釉状涂层牢固地结合在铝合金基材表面,燃烧实验前后涂层材料的主要物相无明显变化。同时涂层还具有良好的理化性能。