随着绿色环保和可持续发展理念的深入人心,纸质食品包装材料越来越受到重视。而在纸质食品包装材料的实际应用中,防水和防油性能是其基础核心需求,因此开发一种新型的防水防油剂以及制备防水防油牛皮纸,对食品包装行业的发展和纸质包装材料的防水防油改性研究具有重要意义。本研究用壳聚糖、聚二甲基硅氧烷（PDMS）和十六烷基三甲氧基硅烷（HDTMS）改性纳米二氧化硅（Si O2）制备了复合防水防油剂并应用于食品级牛皮纸,通过一维红外光谱（FTIR）、二维红外光谱（2D-COS）、热重分析（TG）、扫描电镜（SEM）和纸张机械性能测试对防水防油牛皮纸进行性能表征及分析,并对防水防油作用机理进行探究。主要结论如下:（1）用HDTMS改性亲水性纳米Si O2后沉积于载玻片上,测得最大接触角为170.9°。通过单因素试验和正交试验,得到HDTMS-纳米Si O2疏水性最优时的制备条件为:纳米Si O2和HDTMS的质量比0.25:1,反应时间1h,反应温度90℃。（2）将壳聚糖溶液和PDMS溶液以一定体积比混合作为防水防油基液,再加入协效剂HDTMS-纳米Si O2,制备了复合防水防油剂并将其应用于食品级牛皮纸。通过单因素试验和正交试验,得到了牛皮纸防水防油性能最优时的工艺条件为:超声浸渍时间1 min,超声浸渍温度50℃,干燥时间13 min,干燥温度56℃。（3）防水防油牛皮纸的红外谱图中出现了Si-O-Si键、强度更大的C-O键和C=O键的特征峰;其热稳定性与未改性牛皮纸相差甚小,最终质量损失率为80.7%;其纸张纤维间被防水防油剂填充,纤维的结合强度增大,表面平整粗糙;其抗压强度、裂断长、撕裂度和耐折度分别增大了5.6%、7.6%、4.7%和4.1%,力学性能提升。分析得到防水防油改性机理为:防水防油剂与纸张纤维间以氢键结合,增大了纤维间的结合强度,亲水性游离羟基的数量减少;防水防油剂填充在纤维空隙间并在纤维表面成膜,使纤维间结合更紧密;HDTMS-纳米Si O2与壳聚糖形成分子间氢键,从而在纸张纤维表面构筑起网状结构,形成了纳米级粗糙表面,使其抵抗液体润湿的能力得以提升。