由丙烯酸酯类单体通过共聚反应合成的丙烯酸树脂具有良好的保光性、保色性、快干性、耐热性、耐腐蚀性,在汽车漆市场占有很大的市场份额,此外在轻工、家电、仪器仪表、建筑、纺织、塑料、造纸等行业均有广泛的应用。但是,传统的丙烯酸树脂漆含有大量的有机溶剂,随着社会的发展,世界各国相继制定了限制挥发性有机化合物排放的法规,因此研究水稀释性丙烯酸酯涂料十分必要。而纳米SiO₂微粒具有硬度高、耐摩擦、耐腐蚀、耐酸性等许多优异的性能,若能将纳米SiO₂与丙烯酸树脂复合起来,形成无机纳米—聚合物复合涂料,可以提高涂料的涂膜性能,扩大应用范围。 本文以离子交换法制备纳米二氧化硅水分散液,并使用硅烷偶联剂对其进行表面亲油改性,制备出了亲油性纳米SiO₂粉体。研究了分散剂、硅烷偶联剂、反应条件对纳米SiO₂亲油性的影响。以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯单体为原料,使用成盐法合成出水稀释性丙烯酸酯树脂。研究了丙烯酸树脂羧基含量、羟基含量、玻璃化温度、中和度等因素对树脂水稀释性和涂膜性能的影响。使用直接分散法和在位聚合法两种方法制备纳米SiO₂/丙烯酸酯水稀释性涂料。研究了纳米粒子的加入量和加入方式对涂料硬度、附着力、抗冲击能力、耐候性、热稳定性能的影响。利用IR、TEM等测试技术对纳米SiO₂/丙烯酸酯水稀释性涂料的微观形貌进行了观测。 本文采用在位聚合法制备的纳米SiO₂/丙烯酸酯水稀释性涂料,有效地将无机物纳米二氧化硅与丙烯酸酯高聚物的优良性能结合在一起,与直接添加法制备的纳米SiO₂/丙烯酸酯水稀释性涂料及普通的丙烯酸酯水稀释性涂料相比,涂料的硬度、附着力、抗冲击能力、耐候性、热稳定性能都得到了提高,这些优异的性能主要得益于基料的纳米特性、有机硅化合物和丙烯酸树脂的优良品质。