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本文以TEOS作为前驱体，通过溶胶-凝胶法制备不同粒径的纳米硅溶胶，然后用硅烷偶联剂KH570改性，直接利用改性后的SiO2醇溶胶或离心分离后的纳米SiO2粉体，通过原位乳液聚合，制得了一系列苯丙/纳米SiO2复合乳液。详细考察了纳米SiO2表面特性、粒径及用量、单体浓度等因素对纳米复合乳胶粒子形态及粒径的影响规律。用FTIR光谱、Raman光谱考察了KH570与纳米SiO2表面接枝以及原位聚合时与单体的反应情况，用TEM、SEM表征了纳米复合乳胶粒子及乳液涂膜的形态，用AFM表征了纳米复合乳液涂膜的表面形貌，DSC测定了纳米复合乳液的Tg。
不管是直接采用改性SiO2醇溶胶或采用离心分离后的纳米SiO2粉体，采用原位聚合工艺时均可制得以SiO2为核、聚合物为壳的核壳型苯丙/纳米SiO2复合乳胶粒子，但前者由于醇的存在，乳液聚合的稳定性差，纳米SiO2的最大用量低于后者。纳米复合乳胶粒子中的SiO2颗粒数目与纳米SiO2粒径大小直接相关，粒径越小，乳胶粒子中的SiO2颗粒数目越多；纳米SiO2含量增加或单体浓度降低，均导致纳米SiO2在乳胶粒子表面出现的趋势增大，相应结构由葡萄型核壳结构向石榴型核壳转变。
核壳型纳米复合乳胶粒子有助于提高复合涂层中有机-无机相相互作用及相容性，保证了纳米粒子在复合涂层中的良好、均匀分散。两相间相互作用力随着引入纳米SiO2粒子粒径的减小而增大。复合涂层的表面粗糙度随着引入粒子粒径的增加而减小。由于纳米SiO2粒子的存在，乳液聚合时聚合转会率或共聚物组成发生变化，掩盖了纳米SiO2链段对聚合物链运动的限制作用，结果发现不管是改性纳米SiO2还是未改性纳米SiO2，均造成乳液聚合物膜Tg的降低。