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纳米TiO2基自清洁涂层在建筑、交通、新能源等行业具有广阔的应用前景。其制备方法虽然很多,但都有其固有的缺点。TiO2无机涂层透明、自清洁效果良好,但需要复杂的制备设备或高温后处理,限制了大面积使用；含TiO2纳米粒子的纳米复合涂层制备方法简单,然而,采用有机粘接剂的涂层服役寿命得不到保证,采用无机粘接剂的涂层自清洁效果不佳。因此,纳米TiO2自清洁涂层的制备方法有待进一步探索和改善。本文将TiO2纳米粒子与硅溶胶、聚合物胶乳组成的水性有机无机粘接剂复合,再紫外光辐照纳米复合涂膜的方式获得了水性自清洁涂层,考察了不同硅溶胶/聚合物共混胶乳体系的成膜性和力学性能,探讨了TiO2纳米粒子引入方式对水性自清洁涂料性能的影响,分析了自清洁涂层的形成机理,并对其实际使用性能进行了检验。具体如下：将水性硅溶胶与聚合物胶乳复配成共混胶乳,考察了硅溶胶粒径(8-100nm)、聚合物Tg、SiO2/聚合物比例对高硅含量(SiO2≥50%)共混胶乳的室温成膜性的影响。实验中发现,30nm是复合涂膜成膜行为、形貌和力学性能变化的临界硅溶胶粒径值。当硅溶胶粒径低于30nm时,随着硅溶胶含量的增加,纳米复合涂膜出现开裂但透明性保持不变,涂膜具有多孔表面和良好的力学性能。当硅溶胶粒径等于或大于30nm时,随硅溶胶含量增加,涂膜由透明变为半透明进而开裂,表面形貌变化与色漆漆膜相似,力学性能劣于由小粒径硅溶胶制备的涂膜。纳米压痕力学性能表征发现,涂膜的力学性能随SiO2含量变化时也存在临界值。当硅溶胶含量低于临界值时,硬度和弹性模量随SiO2含量增加缓慢；而高于临界值时,由于硅溶胶的成膜作用,硬度和弹性模量显著增加。将硅溶胶或改性硅溶胶、聚合物胶乳、水性纳米TiO2分散液复合,制备了水性纳米TiO2基自清洁涂料。详细讨论了硅溶胶表面特性、硅溶胶粒径、乳液种类和粒径、SiO2/聚合物比例、TiO2纳米粒子含量等对涂膜成膜性、力学性能、紫外光辐照演变行为的影响。试验发现,较大粒径的硅溶胶与聚合物纳米胶乳复合,在较高聚合物含量下(50-60%)所得自清洁涂层具有更好的耐久性和透明性。未改性硅溶胶体系自清洁涂层制备方法简单,便于大规模应用,改性硅溶胶体系涂层的力学性能较好。通过配方优化,获得了综合性能较优的自清洁涂料,涂覆于外墙乳胶漆膜表面,漆膜的原有装饰性未受影响,且呈现出较好的实际户外自清洁性能。采用MPS和少量MMA对TiO2纳米粒子改性,然后通过细乳液聚合制备了TiO2@PMMA核壳胶乳。将改性硅溶胶(M-SiO2)与TiO2@PMMA核壳乳液复配,制备了水性TiO2自清洁涂料。涂膜的紫外光辐照演变行为测试表明,M-SiO2/TiO2@PMMA复合涂层比M-SiO2/PMMA/TiO2涂层达到超亲水的时间更短。这是由于TiO2@PMMA核壳粒子保证了成膜时TiO2纳米粒子只分布于有机相中,充分发挥了其光催化功能。紫外可见光谱测试表明超双亲涂层具有较高的透明性,摆杆硬度测试表明涂层具有较好的力学性能,甲基蓝降解试验证明涂层具有持久保持的光催化活性和自清洁性能。