目前，开发高性能水性涂料成为涂料工业的发展主流。溶剂型涂料被高性能水性环保涂料取而代之是必然趋势。然而水性涂料应用最广泛的聚丙烯酸酯乳液虽然具有优良的成膜性，其乳胶膜透明性高、柔韧性和耐候性好，但其存在硬度低和耐水/耐溶剂性差等缺点。本文利用SiO₂溶胶和有机硅对丙烯酸酯乳液进行改性制备有机无机复合乳液，研究了复合乳液的稳定性以及乳胶膜的性能，研究结果可为制备高性能复合乳液和水性涂料提供理论依据和应用经验。本文首先在醇类共溶剂存在的条件下对碱性硅溶胶进行表面改性，考察了硅烷偶联剂、共溶剂的种类和用量、pH值、改性温度和改性时间等因素对硅溶胶改性效果的影响，制备得到可稳定贮存4⁵个月的半透明改性硅溶胶。将所制得的改性硅溶胶与丙烯酸酯类单体通过半连续原位乳液聚合法制备SiO₂溶胶/聚丙烯酸酯复合乳液，研究了聚合过程中单体、乳化剂、引发剂、单体滴加速度以及SiO₂溶胶的用量等因素对复合乳液稳定性及性能的影响，合成出平均粒径为145nm，SiO₂含量为20%，且具有良好的钙离子、离心以及冻融稳定性的复合乳液。其次，在优化的SiO₂溶胶/聚丙烯酸酯复合乳液的工艺配方基础上，在聚合中成功引入有机硅单体进行共聚改性。有机硅单体B的理想用量为总单体量的3wt%，并选择当壳单体滴加量剩下1/5时，与壳单体一起预乳化后加入到体系中，在反应温度为80℃，搅拌速度为300rpm的条件下，可得到乳液平均粒径为225.6nm，单体转化率达92.1%，固含量达35%的稳定有机硅改性SiO₂溶胶/聚丙烯酸酯复合乳液。透射电镜分析表明无机SiO₂粒子基本上都被包覆在乳胶粒内部或吸附在乳胶粒表面。最后，研究了复合乳液乳胶膜的机械性能、耐水性、光泽度以及耐溶剂擦拭性。结果表明，丙烯酸酯乳液体系中加入SiO₂可显著提高乳胶膜的硬度，添加有机硅单体则能大大提高复合乳胶膜的耐水性、耐溶剂擦拭性及光泽度等性能。