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湿度与人类的生活和社会活动密切相关,湿度不当会给人们的生产、生活造成很大隐患。近年来,具有手性向列液晶效应的纳米晶纤维素（nanocrystalline cellulose,NCC）引起了极大的关注,这种NCC干燥后膜的颜色随环境湿度的变化而改变。水性聚丙烯酸（poly acrylic acid,PAA）涂料具有良好的防腐性、耐水耐候性、成膜性和保色性,在防水、防火、防腐、海洋防污以及隔热保温涂料等功能方向上已有着广泛的应用,但是对水性PAA清漆色彩的功能化改性却鲜有报道。本论文采用硫酸酸解法制备NCC,通过蒸发诱导自组装彩虹效应的NCC薄膜。探讨了酸浆比（8:1、10:1、12:1）和酸解温度（45℃、60℃）的不同对NCC胶体悬浮液液晶效应和NCC彩虹膜湿敏性的影响。并以此基础上以NCC胶体为模板,将水性PAA清漆加入NCC中制备比色湿敏型NCC/PAA彩虹膜,探讨NCC与PAA的配比（NCC:PAA=98:2、95:5、90:10、80:20、70:30）、外加电解质Na+以及超声处理（10min、20 min、30 min）对NCC/PAA比色湿敏性的影响及调控机制,以期为NCC/PAA在湿度传感领域的应用提供理论基础。具体如下:（1）酸浆比为8:1、酸解温度为45℃,酸浆比为8:1、酸解温度为60℃,酸浆比为10:1、酸解温度为45℃制备的NCC,其Zeta电位分别为-27.5 mV、-21.4 mV和-33.3 mV,-OSO3-含量分别为0.35%、0.49%和0.47%,长径比分别为17.0、9.5和11.6。NCC彩虹膜中棒状NCC呈周期式螺旋旋转排列自组装,晶型一致,为纤维素I型,形成良好的液晶效应。酸浆比为8:1、酸解温度为45℃制备的NCC彩虹膜从相对湿度为43%到75%再到86%的环境时,彩虹膜对可见光的最大反射峰由480 nm红移至520 nm最终红移至543 nm处。酸浆比为10:1、酸解温度为45℃制备的NCC彩虹膜从相对湿度为43%到75%再到86%的环境时,彩虹膜对可见光的最大反射峰由699 nm红移至714 nm最终红移至728 nm处。将酸浆比为8:1、酸解温度为45℃和酸浆比为10:1、酸解温度为45℃制备的NCC彩虹膜从86%的湿度环境中分别重新相继放入75%和43%的湿度环境后,其最大反射峰波长最终分别恢复至480 nm和699 nm。而在酸浆比为10:1、酸解温度为60℃,酸浆比为12:1、酸解温度为45℃,酸浆比为12:1、酸解温度为60℃,制备的NCC长径比过小,分别为5.8、6.1和2.6,同时存在纤维素I型和Ⅱ型,结晶结构不规整且被破坏,未能出现液晶效应和形成彩虹膜。因此,硫酸酸解制备湿敏型NCC彩虹膜时,酸浆比和酸解温度都不宜过大,酸浆比为8:1或10:1,酸解温度为45℃为宜。（2）以NCC为模板,将PAA按NCC与PAA配比为98:2、95:5、90:10、80:20制备比色湿敏型NCC/PAA彩虹膜。随着PAA相对含量增大,彩虹膜对可见光的最强反射峰波长向长波方向移动,分别出现在430 nm、480 nm、510 nm和559 nm处。随着环境湿度增大,NCC/PAA彩虹膜在的最强反射峰波长向长波方向移动,在环境湿度为43%、75%、86%时分别为515 nm、600 nm和620 nm。将湿度为86%的NCC/PAA彩虹膜重新相继放入75%和43%的湿度环境后,其最大反射峰波长最终恢复至430 nm。当NCC与PAA的配比为70:30时,制备的NCC/PAA复合膜在可见光区没有最大反射峰,不能制备出彩虹膜。（3）采用Na+和超声处理对NCC/PAA的比色湿敏性进行调控。在NCC/PAA中加入Na+后,体系由弱的负电性变为强的正电性,增强体系的静电斥力,得到高PAA含量的比色湿敏型NCC/PAA-Na彩虹膜。NCC/PAA-Na彩虹膜随着环境湿度增大,最强反射峰波长向长波方向移动,在环境湿度为43%、75%、86%时分别为532 nm、601 nm和624 nm。将湿度为86%的NCC/PAA-Na彩虹膜重新相继放入75%和43%的湿度环境后,其最大反射峰波长恢复至532 nm。超声处理NCC/PAA复合涂料时,使NCC表面具有更多的-OH,促进了NCC和PAA两相均匀分散,得到高PAA含量的比色湿敏型NCC/PAA彩虹膜。随着超声时间由10 min增长至20 min,彩虹膜对可见光的最强反射峰波长由511 nm红移到633 nm处。超声处理后的NCC/PAA彩虹膜具有优良的比色湿敏性,随着环境湿度增大,NCC/PAA彩虹膜在的最强反射峰波长向长波方向剧烈移动,在环境湿度为43%、75%、86%时分别为511 nm、660 nm和705 nm。将湿度为86%的NCC/PAA彩虹膜重新相继放入75%和43%的湿度环境后,其最大反射峰波长恢复至511 nm。当超声时间为30 min时,NCC/PAA复合膜的彩虹效应较弱。对比Na+和超声处理对NCC/PAA彩虹膜比色湿敏性的调控规律表明,可采用超声处理的方法制备高灵敏度的比色湿敏型NCC/PAA彩虹膜。