纳米SiO2具有极强的紫外反射特性，对波长400nm以下的紫外光反射率达70％以上，将其添加到涂料中，可以达到抗紫外和耐老化的目的。除此之外，这类复合材料具有优于一般传统复合材料的特性，如机械强度、抗冲击性等会得到显著的提高，成为材料科学中很有发展前景的一类新型材料。 由于纳米材料表面作用能较高，易发生团聚的现象，本文先研究了纳米SiO2的表面化学改性。利用纳米SiO2的表面存在游离羟基，分别选用顺丁烯二酸酐、醇类、水溶性环氧树脂与纳米SiO2发生酯化反应、羟基缩合反应、醚化反应，结果表明水溶性环氧树脂的改性效果最佳，并讨论了不同的醇类物质对纳米SiO2改性的效果。 不同的表面活性剂对纳米SiO2的分散作用不同，作者自制了两性表面活性剂和阴离子表面活性剂与常规的表面活性剂比较，发现自制的表面活性剂对纳米SiO2水溶液均有触变性的作用，新型阴离子表面活性剂的水溶性、乳化力更佳，将其用于聚合物乳液的合成，乳液稳定。 最后通过原位聚合法和共混法制备纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液，发现纳米SiO2的加入明显改善了涂膜的硬度、附着力、拉伸强度和耐候性，原位聚合法比共混法制备的复合乳液各项性能更佳。随着纳米SiO2在乳液中含量的增加，复合乳液的稳定性降低。当乳液中含纳米SiO2为2％，乳液的综合性能最佳，平均粒径分布在33nm左右，当含量增加到4％时，平均粒径分布上升至200nm左右，当含量增加到6％时，聚合过程凝胶较多。 本实验的创新点有三点：一是用环氧树脂化学改型纳米SiO2，在中外文献中未见报道，且改性效果优于市售改性纳米SiO2。二是发现混和溶剂甲苯/DMF可以有效稳定分散纳米SiO2，之前的研究均集中在单一的溶剂。三是新型阴离子表面活性剂的合成并将其用于乳液聚合，在相关文献中也未见报道。