二氧化硅不仅是重要的半导体材料，而且由于其优良的耐热、耐候性及化学稳定性而广泛用作塑料、橡胶、涂料和胶粘剂的填料，因此，制备纳米级的SiO₂具有很大的应用价值。目前文献报道的制备方法很多，主要集中在粉体或有机溶剂分散的纳米二氧化硅的制备，适宜于制备聚合物基体复合材料；但是，用于制备纳米SiO₂╱聚合物乳液涂料和胶粘剂却遇到了一些不易解决的技术难题。例如，溶胶—凝胶法是以有机溶剂为介质，不能直接分散到乳液中：若以固体形式直接分散，由于纳米SiO₂易团聚、强亲水性和对介质pH值强敏感性等问题，使其难以在纳米水平上稳定分散。 本文以传统的硅单质法和离子交换法制备硅溶胶，在纳米SiO₂“原位生成”和“原位分散”的基础上，用有机硅化合物对其进行“原位表面改性”，制备出了粒径为5～20nm的亲油型纳米SiO₂水分散液；系统地研究了影响纳米SiO₂粒度、粒度分布、产量和分散稳定性的各种因素，确定了最佳原料配比和工艺条件。该方法不仅具有简单易行、价格便宜的特点，而且有效地解决了纳米二氧化硅粒子在水相中的稳定分散问题，具有广阔的应用前景。 以上述表面亲油化改性后的纳米二氧化硅为核、丙烯酸酯类化合物为共聚单体，采用种子乳液聚合工艺，合成出了具有正常核／壳结构的纳米二氧化硅／聚丙烯酸酯复合乳液。根据核／壳乳液聚合理论，通过理论分析和计算，以及大量的实验研究，确定了最佳原料配比和工艺条件，研究了影响乳液聚合及乳胶粒子结构形态的因素。 以研制的乳液为基料配制的乳胶涂料，与添加型纳米SiO₂／聚丙烯酸酯复合乳液涂料及普通纯丙涂料相比，具有优良耐候性、耐水性、耐碱性、耐擦洗性、抗沾污性、增强同时增韧等性能。这些优异性能主要得益于基料的纳米特性、核／壳结构特性及有机硅烷的优良品质，预期该乳液在橡胶、纸张、胶粘剂等领域具有广泛的用途。