近年来经济全球化进程不断加快,人类对自身的安全防护意识随之加强,个体防护材料的发展也越来越快。随着人类文明的不断发展,古人所用金属、硬质陶瓷等制作的防护用品由于其沉重、不灵活、脆硬等缺点已经渐渐淡出时代的舞台,开发质轻、柔性、高强的柔性防护材料势在必行。剪切增稠流体是一种非牛顿流体,在不受任何外力或受到较小的外力时会表现出液体的形态,当对其施加比较大的剪切速率或冲击力时,流体的黏度就会迅速增加,表现出固体的形态,当外力释放后,又会回复到最初始流体状态。因此,将剪切增稠流体与柔性防护材料复合,构筑新型高性能柔性防护材料,可以兼具抗冲击、柔软灵活、穿着舒适性高的特点。本课题基于有机-无机杂化策略,用纳米二氧化硅（Si O2）、玉米淀粉（CS）、蜡质玉米淀粉（MCS）作为分散相,以聚乙二醇（PEG400）、聚乙烯醇（PVA）与硼酸（B）的交联溶液作为分散介质,制备了不同体系的剪切增稠材料,具体包括:Si O2/PEG、CS/PEG、MCS/PEG及PVA/B/MCS体系,随后系统研究了上述体系的剪切增稠效果,探究了这几种不同体系流变性能、蠕变性能的影响因素,阐明了不同体系剪切增稠材料的相互作用机理。主要研究内容具体如下:（1）选用粒径为20 nm、40 nm、100 nm、400 nm、600 nm的五种Si O2纳米粒子,以不同的浓度与PEG400混合制备分散液,结果表明只有选用20 nm、40 nm粒径的Si O2分别以15 wt.%、20 wt.%的浓度添加到PEG400中时,所制备的分散液出现了剪切增稠现象,而其他条件下的分散液均出现剪切变稀现象,并且Si O2/PEG400体系的剪切增稠范围窄,黏度变化范围小。并进一步通过分析Si O2与PEG相互作用,阐明该体系粘度随剪切速率变化的原因。结果表明,当纳米颗粒与聚合物相互作用较弱,且颗粒尺度较大时,剪切条件下,粒子间移动的阻力较低,体系的流体黏度增大不明显。（2）用两种不同结构的玉米淀粉（CS）和蜡质玉米淀粉（MCS）作为分散相,分别以不同的浓度与PEG400混合制备剪切增稠液,CS/PEG分散液和MCS/PEG分散液都表现出了明显的剪切增稠现象,且淀粉含量越高,分散液的初始黏度和最高黏度越大,临界剪切速率越小。表明当颗粒与聚合物相发生相互作用时,对于体系剪切增稠效果是有促进作用的。但相同条件下,MCS/PEG分散液的剪切黏度、稳定性、溶解度都远远大CS/PEG分散液。这是因为MCS中无定型区比较多,结构疏松,分子排列不紧密,因此PEG溶剂更容易进入MCS分子内部的无定型区,使淀粉分子内部的直链淀粉析出,并溶于PEG中,形成凝胶,导致分散液的黏度增加。为验证相互作用及颗粒形貌对增稠效果的影响,将糊化前后的MCS/PEG分散液进行了对比实验。结果表明,糊化后的MCS/PEG分散液表现出明显的剪切变稀现象。这是因为糊化后体系内的淀粉颗粒已经完全溶解,分散液在剪切力的作用下并不能生成“粒子簇”,流体的流动不受任何阻力,因此呈现出剪切变稀的现象。（3）以聚乙烯醇（PVA）与硼酸（B）制成的PVA/B交联网络作为分散介质,向其中加入分散相MCS,构建了具有动态双交联网络结构的PVA/B/MCS剪切增稠胶。PVA/B/MCS体系的黏度会随着剪切速率的增加而增大,呈现出剪切增稠的现象,且蠕变性能曲线表明其有良好的形状稳定性和优异的抗形变能力。这是因为硼酸与PVA分子链和MCS都发生了交联反应,从而形成了三维网络结构,MCS的加入使分子之间的连接更加紧密复杂,分子链的运动能力减弱,导致黏度对剪切速率的变化响应变慢,从而出现了剪切增稠现象,除此之外,淀粉在PVA/B/MCS体系中依然存在一部分的颗粒状态,随着流体的流动,也会产生“粒子簇效应”,阻碍分子的移动,导致流体黏度增加,流动性降低,从而形成了剪切增稠胶体。并且PVA/B/MCS体系具有良好的形状稳定和抗冲击能力,解决了剪切增稠流体不稳定、具有冷流性等缺点。