1. 研究目的与意义（文献综述）

近几年来，随着我国建筑事业的发展，水性建筑涂料获得迅速发展。苯乙稀-丙烯酸醋共聚乳液苯丙乳液以其良好的材料性能，耐水性、耐候耐久性能优异，粘接强度高等优点广泛用作水性建筑涂料的成膜物质。目前，苯丙乳液品种很多，但对该体系聚合理论的研究相对来说不多^[1]。苯丙乳液既具有丙烯酸酯类聚合物优点：耐光性、耐候性、耐碱、耐水、耐湿洗性好，外观细腻、附着力强、成膜性好，又由于在共聚物中引入了苯乙烯链段，使得涂料耐水性、耐碱性、硬度、抗污性和抗粉化性都大大提高。另外通过添加少量功能性单体，选择不同的乳化剂种类及配比，尤其是进行粒子设计，如采用核壳组成设计及聚合工艺，可使其具有某些特定的的性能，从而被赋于某些不同的专门用途^[2]。

但是由于自身化学性质的影响，其涂膜的耐水性、耐候性、抗老化，拉伸强度等存在一定缺陷，使其应用受到一定的限制^[3]。采用无机纳米粒子如纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化锌和纳米氧化铝等与之混合是常用的提高其力学性能的方法^[4]。其中，纳米二氧化硅最为常见，其具有比表面积大、耐高温和硬度高等优点，近年来具有广阔的发展空间。纳米二氧化硅与有机聚合物形成的有机-无机复合材料兼备二者的优点，被广泛应用于塑料、橡胶、纤维和涂料等领域^[5]。

纳米二氧化硅（英文名称nano-silicon dioxide）是一种无机化工材料，俗称白炭黑。由于是超细纳米级，尺寸范围在1~100nm，因此具有许多独特的性质，如具有对抗紫外线的光学性能，能提高其他材料抗老化、强度和耐化学性能^[6]。用途非常广泛。纳米级二氧化硅为无定形白色粉末，无毒、无味、无污染，微结构为球形，呈絮状和网状的准颗粒结构，分子式和结构式为sio2，不溶于水^[7]。纳米是一个尺度，为10^-9米，纳米材料是指在三维空间中，至少有一维处于纳米尺寸的范围，也即1~100纳米的范围。纳米材料具有小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应，因而展现出许多特有的性质，在催化、滤光、光吸收、医药、磁介质及新材料等有广泛的应用前景^[8]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

材料制备：本文采用纳米二氧化硅以及苯丙类单体进行改性共聚，通过单体滴加的乳液聚合方法合成了一系列含有纳米二氧化硅的苯丙乳液，在将乳液均匀地涂覆在干净的玻璃片上，得到了纳米二氧化硅改性的苯乙烯丙烯酸酯涂膜。

材料表征：使用离心机来检验制备的乳液是否稳定；通过透射电镜观察乳液中乳胶粒子分布情况；使用红外光谱仪对涂膜进行表征，观察改性纳米二氧化硅是否和苯丙单体发生共聚；使用热重分析仪检测涂膜的耐热性是否提高等等。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－5周：按照设计方案，制备出二氧化硅改性苯丙乳液及其涂层。

第6－12周：采用fitr、sem、tg-dsc、离心机等测试技术对乳液或者涂层的结构、形态、热性能以及稳定性进行测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 水性聚氨酯丙烯酸酯乳液的制备及性能 王海侨; 胡志刚; 李效玉 包装工程 2017-10-10

[2] 赵全生, 我国丙烯酸树脂漆的发展[ j] . 中国涂料, 1996( 6) : 5.

[3] 高献英, 田秋平, 李中华, 等. 有机硅改性苯丙乳液的制备及其性能研究