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纳米SiO2由于具有优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性等一直是橡胶、塑料和涂料制品的重要填料之一。然而纳米SiO2粒子由于表面羟基的存在导致其表面能态较高，在基体中易团聚，严重影响了纳米复合材料的性能，从而限制了纳米SiO2的应用，针对此问题往往采用不同手段对SiO2进行表面改性，虽一定程度地改善了其在聚合物中的分散，却也使纳米复合物的制备流程更为繁琐。本论文选用甲基丙烯酸甲酯（MMA）作为聚合物基体，分别与少量阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）和二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）在悬浮体系中合成阳离子型共聚物，同时原位添加表面显负电性的未改性纳米SiO2粒子，根据正负电荷之间静电相互作用原理，制备聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）/SiO2纳米复合微球并制成纳米复合材料。通过1H-NMR、Zeta电位分析、FT-IR、SEM以及GPC等手段对纳米复合微球的制备、共聚物基体与纳米SiO2粒子间的静电相互作用以及阳离子单体和纳米SiO2的加入对PMMA的微球形貌和分子量的影响进行表征，并对纳米复合材料的机械性能进行对比研究。结果分析表明，纳米复合微球中PMMA基阳离子型共聚物成功制备；阳离子单体的引入对PMMA的微球形貌和分子量均无明显影响，而纳米SiO2的加入则对PMMA的微球形貌和分子量均有微弱影响；将DMC作为阳离子单体时共聚物基体与纳米SiO2粒子间具有较强的静电相互作用，而将DMDAAC作为阳离子单体时共聚物基体与纳米SiO2粒子间具有较弱的静电相互作用；当DMC作为阳离子单体时，纳米复合材料的机械性能有较大程度的提升，尤其是弯曲强度提升最为显著。当DMC和SiO2的添加比例分别为10vol%和1.0wt%时，纳米复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别比纯PMMA提高了20.7%和140.7%；当DMDAAC作为阳离子单体时，纳米复合材料的机械性能虽也有一定程度的提升，尤其是弯曲强度提升较多，但与DMC相比，无论是拉伸性能还是弯曲性能，其改善程度都不够理想。与纯PMMA相比，当DMDAAC和SiO2的添加比例分别为7.5vol%和1.0wt%时，纳米复合材料的拉伸强度提高了18.5%，当DMDAAC和SiO2的添加比例分别为5vol%和1.0wt%时，其弯曲强度提高了63.4%。