随着涂料技术的发展进步,水性环保型涂料越来越受人们的青睐。但是水性涂料,例如水性聚氨酯和水性聚丙烯酸酯涂料,存在耐水性差、硬度低和热稳定性差等缺点。这些缺点可以通过有机聚合物与无机纳米粒子杂化的方式,制备成两相的、多功能的和结构化的涂层进行改善。这一方案为改善水性涂料的性能,制备出性能优异的水性涂料提供了一种有效的方法。本文通过将纳米氧化锌（ZnO NPs）和纳米氧化铁（Fe2O3 NPs）复合,制备成在紫外光区和可见光区均有光吸收的复合纳米粒子（CPs）,实现了全光谱利用。将复合纳米粒子加入到水性聚氨酯丙烯酸酯（WPUA）中,既可作为无机光引发剂,又可作为无机填料,不仅解决了有机光引发剂光解和反应残留的有机小分子对环境和人体的伤害问题,而且纳米粒子的加入,制备得到的无机有机杂化涂料漆膜的硬度、耐水性和热稳定性等综合性能均得到了改善。本文还将改性的硅溶胶加入到水性聚丙烯酸酯（WPA）中,研究了硅溶胶对水性丙烯酸酯的性能增强作用。由于硅溶胶的加入,提高了杂化涂料的综合性能。将水热法制备的纳米氧化铁粒子和醋酸锌分散在乙醇中,采用溶胶-凝胶法,在冰水浴中反应制得纳米氧化锌和纳米氧化铁的复合粒子（ZnO@Fe2O3 CPs）。将复合粒子加入到水性聚氨酯丙烯酸酯中,得到复合粒子/聚氨酯丙烯酸酯无机有机杂化涂料（CPs/WPUA）。采用红外光谱、紫外分光光谱、扫描电镜和X射线衍射等测试方法对复合粒子和无机有机杂化涂料漆膜进行表征,结果表明,复合纳米粒子在紫外光区约360nm和可见光区约590 nm均有很强的光吸收。与直接物理混合两种纳米粒子相比,复合粒子的分散性和光引发效果都较好些。当复合粒子的摩尔比为1:1、添加量为0.4 wt%时,在杂化涂料中的分散效果最好,且光引发效果最佳,杂化涂料的光引发转化率最高为37.77%。杂化涂料漆膜的硬度、耐水性和力学性能等综合性能也均有改善,硬度为H,吸水率为1.09%。以双丙酮丙烯酰胺（DAAM）为改性剂,改性处理硅溶胶。以改性的硅溶胶为核,以甲基丙烯酸甲酯、α-甲基丙烯酸和丙烯酸丁酯为原料,通过半间歇乳液聚合法制备出了核壳结构的改性硅溶胶/聚丙烯酸酯无机有机杂化涂料（DAAM-SiO2/WPA）。通过红外光谱、扫描电镜和透射电镜等测试方法对改性硅溶胶和杂化涂料漆膜进行表征。结果表明,用3 wt%双丙酮丙烯酰胺改性硅溶胶,制备的杂化乳液的综合性能最佳,漆膜的水接触角为67°,吸水率为11.27%,拉伸强度为7.22 MPa,断裂伸长率为431.39%。凝胶渗透色谱测试分析表明:DAAM在硅溶胶的表面发生了自聚合;透射电镜测试表明:杂化乳液具有核壳结构;差式扫描量热法结果分析表明:加入硅溶胶提高了漆膜的玻璃化温度。热稳定性分析表明:杂化漆膜的热失重为5 wt%时的温度为319℃。相比较纯丙烯酸酯漆膜,无机有机杂化漆膜的耐水性、热稳定性和力学性能都有显著提高。并且与聚丙烯酸酯乳液和硅溶胶的直接物理混合乳液（SiO2/WPA）相比,改性硅溶胶/聚丙烯酸酯无机有机杂化乳液的室温贮存稳定性超过12个月,无机相和有机相的相容性好,且分散均匀。在改性硅溶胶/聚丙烯酸酯无机有机杂化乳液中加入交联剂己二酸二酰肼,得到室温自交联乳液。红外光谱测试表明,双丙酮丙烯酰胺和己二酸二酰肼发生了酮肼交联,生成了腙基（-C=N-）。差式扫描量热法结果分析表明,发生交联会提高漆膜的玻璃化温度;热稳定性测试结果显示,漆膜是否发生交联对热稳定性的影响不大;漆膜测试表明,交联之后的漆膜的耐水性、硬度和拉伸强度有明显的提高,纯丙烯酸酯漆膜的吸水率由29.92%降低为16.43%,硬度由B增大为H,拉伸强度由4.37 MPa增大为12.18 MPa,改性硅溶胶/聚丙烯酸酯无机有机杂化漆膜的吸水率由11.27%降低为7.88%,硬度由HB变为2H,拉伸强度由7.22 MPa增大为13.54 MPa,但是断裂伸长率变差,即韧性变差,纯丙烯酸酯漆膜的断裂伸长率由374.79%减小为170.26%,DAAM-SiO2/WPA杂化漆膜的断裂伸长率由431.49%减小为66.38%。对于纯WPA而言,发生交联会略微降低漆膜的透明度,透过率约由98%减小为95%,但是DAAM-SiO2/WPA发生交联会提高漆膜的透明度,透过率约由94%增大为96%。