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纳米二氧化钛不仅具备普通纳米粒子共有的小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应外,还具有光催化效应、紫外屏蔽效应、随角异色效应等,可应用于纺织、医学、特种涂料等方面。丙烯酸酯乳液是目前应用最为广泛的化工产品,多应用于涂料和胶粘剂,但是其存在耐水耐油性差,耐高低温性、抗污耐候性差等缺点。如何将纳米二氧化钛与丙烯酸酯乳液有机地结合起来,改善丙烯酸酯乳液涂膜的机械性能、耐候性和耐热性等,是目前研究的热点问题之一。本论文采用溶胶-凝胶法,以钛酸丁酯（TBOT）为前驱物、盐酸（HCl）为催化剂、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）为改性剂,制备了有机化纳米二氧化钛（TiO2）溶胶。将有机化纳米二氧化钛溶胶加入到甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸等反应单体中,采用原位乳液聚合法,合成出纳米TiO2 /丙烯酸酯复合乳液。本论文的主要研究内容及成果包括如下三点:第一,研究了乙醇、盐酸以及硅烷偶联剂用量对纳米二氧化钛接枝率、粒径、亲油性等的影响,并采用红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）等手段对其结构进行了表征。结果表明,二氧化钛经过有机化改性后,其亲油性得到明显改善;XRD测试结果表明改性的纳米二氧化钛呈锐钛型,盐酸的用量会影响到二氧化钛的晶化行为,盐酸用量增大,二氧化钛晶型不变,但其晶化度提高;此外,KH-570、无水乙醇和盐酸用量还会影响纳米二氧化钛溶胶的接枝率和其平均粒径大小。当nKH-570/nTBOT=0.2（摩尔比）,nEtOH/nTBOT =6,nH2O/nTBOT =1,nHCl/nTBOT =0.48时,纳米二氧化钛的接枝率最高为25.6%,其平均粒径最小为10.0nm,而且其粒径分布最窄。第二,研究了聚合工艺、单体用量、乳化剂用量、引发剂用量、有机化纳米TiO2溶胶等因素对乳液聚合反应及其性能的影响,并用透射电镜（TEM）以及粒径分析仪等手段进行表征。结果表明,加入二氧化钛溶胶后,乳液的粒径变大,且随着二氧化钛溶胶用量的增加而增大;由TEM照片可看出二氧化钛与聚合物相容性较好,呈现出了良好的分散状态;当丙烯酸用量为3wt%,乳化剂用量为3wt%,KPS用量为0.6wt%,有机化纳米TiO2溶胶用量为2wt%时,凝胶率最低为0.87%,单体转化率为97.8%。第三,研究了预乳化方式、单体、乳化剂、引发剂和有机化纳米TiO2溶胶用量等因素对乳胶膜性能的影响,并用热重分析（TG）等手段对乳胶膜进行表征。结果表明,二氧化钛溶胶对乳胶膜的附着力和弯曲性能影响不大,但却提高了乳胶膜的冲击性能、铅笔硬度、耐紫外老化性能和热稳定性。此外,乳胶膜性能还受AA、引发剂和乳化剂用量的影响。当AA用量为5wt%,引发剂用量为0.5wt%,乳化剂用量为3wt%,二氧化钛溶胶用量为2wt%时,乳胶膜吸水率为13.9%、附着力为0-1级、铅笔硬度可以达到H-2H、冲击性能为55cm、弯曲性能为2mm、光泽度为125.0%。