纳米SiO2具有极强的紫外反射特性，对波长400nm以下的紫外光反射率达70％以上，在涂料中能形成屏蔽作用，达到抗紫外老化和热老化的目的，同时增加涂料的隔热性。纳米SiO2的小尺寸效应及三维网络结构，使涂料的涂膜强度和光洁度大大提高，具有优良的自清洁性能和附着力、耐擦洗能力。制备性能优异的纳米复合涂料乳液需要性能优异且适合于纳米SiO2分散稳定的乳液基体。 聚丙烯酸酯(PA)具有机械强度高、耐老化、耐光不变黄、耐水性好等优点，但存在韧性、耐磨、耐化学品性能差、高温发粘、低温发脆等缺点。使用聚氨酯(PU)对PA进行改性，可以利用PU优异的耐寒性、弹性、很好的温度适应能力等性能，和PA在性质上具有一定的互补作用。通过两者复合制得聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)复合乳液，可以取长补短，发挥综合优势，使乳液的涂膜性能得到明显改善。聚氨酯本身结构单元的多变性，又为PUA与其它材料的复合提供了新的契机。故以PUA复合乳液为基体，通过添加纳米SiO2可望制备性能优异的纳米复合乳液。 本文分别制备了聚氨酯-丙烯酸酯单体共聚PUA乳液和聚氨酯/聚丙烯酸酯离聚物PUA乳液。 以阴离子型PU与丙烯酸酯单体进行共聚，实现了对PA乳液的改性，制备出一系列支链型的PUA共聚乳液，并对乳液的合成工艺和产物性能进行了研究.结果表明，PUA共聚复合乳液的性能好于单一的PU乳液和PA乳液。以该阴离子型PUA共聚乳液为基体，使用原位聚合法，合成了纳米SiO2/聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)复合乳液，激光粒度分布仪证明SiO2在支链型PUA乳液中呈现纳米尺寸分布。在波长200nm-300nm的范围内，复合乳液的涂膜对紫外线具有一定的吸收性。复合乳液中，随着纳米SiO2的含量的增加，复合乳液的粘度出现极大值。涂膜的硬度和光泽度，都随纳米SiO2用量增加而有所增加。结果证明，纳米SiO2的加入能显著改善涂膜紫外性能、热学性能、机械性能。 在有叔氨基团的聚氨酯(PU)存在的条件下，合成了带有羧基团的聚丙烯酸酯(PA)，制得了具有离子键作用的PUA乳液，讨论了两种离子基团单体AA/MDEA比值对产物性能的影响，通过红外光谱(FTIR)、热分析(DSC)与粘度测定等方法对该体系的相容性进行了探讨。 与用共聚法制得的PUA乳液相比，PUA离聚物乳液的制备工艺简单，聚氨酯与聚丙烯酸酯相容性更好，产物比较柔韧。FTIR和DSC证明：PU和PA发生了相互作用，PUA产物中，两种带相反电荷的基团(叔氨基和羧基)能形成离子键，提高了相容性以及PUA的综合性能。PUA乳液的粘度、涂膜的各项机械性能以及热稳定性在AA/MDEA的比值为0.4-1.2的范围时，具有不同的数值。特别是比值为0.8时，PUA离聚物的性能最佳，涂膜的光泽度最好，硬度最高，热分解温度达到371.5℃。以该PUA离聚物乳液为基体，使用共混法和原位聚合法制得了纳米复合乳液，并通过激光粒度分布仪证明了纳米SiO2在PUA离聚物乳液中的纳米尺寸分布。纳米SiO2在复合HDI型PUA离聚物型乳液中的质量含量可高达7％，而仍然保证复合乳液具有较好的稳定性，同时其涂膜具备良好的光学性能与机械性能。纳米SiO2在TDI型PUA离聚物中的含量低于5％时，乳液较为稳定。纳米SiO2对紫外光具有屏蔽性，能改善涂膜的耐候性。在波长200nm-300nm的范围内，复合乳液的涂膜对紫外线具有一定的吸收性。在纳米SiO2复合乳液中，随着纳米SiO2的含量的增加，复合乳液的粘度增加，涂膜的硬度和光泽度都有所增加。