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由于聚氨酯（PU）和聚丙烯酸酯（PA）在性能上具有互补性，将二者结合制备的聚丙烯酸酯-聚氨酯（PUA）具有较好的综合性能，目前，PUA已广泛用于水性涂料、胶黏剂等领域。但聚丙烯酸酯改性水性聚氨酯（WPUA）仍存在耐水性和耐候性较差等不足。纳米SiO2成本低、来源广，将其引入聚合物体系中，能减少含氟丙烯酸酯的使用量，合成得到的有机-无机杂化乳液具有无机成分（SiO2）和有机成分（PUA乳液）的特性，且由于两者的协同效应，复合乳液具有优异的综合性能与功能特性，如涂层表面的疏水性、耐候性、耐热性、耐玷污性等。因此，有机-无机杂化纳米复合材料作为一种新材料，具有优异的性能，在诸多领域具有很好的应用前景。本文首先以正硅酸乙酯（TEOS）、乙醇（EtOH）、H2O、氨水为原料，用溶胶-凝胶法制备了一系列不同粒径的SiO2溶胶，并用γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（KH-570）进行表面改性。然后以聚醚二元醇（PPG）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、三乙胺（TEA）、二羟甲基丙酸（DMPA）、1,4-丁二醇（BDO）、为原料制备水性聚氨酯（PU）乳液。采用种子乳液聚合法，以聚氨酯（PU）乳液为种子（在聚合过程中为壳相），甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸十二氟庚酯（DFMA）和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（KH-570）改性的纳米SiO2组成的混合物为核相，合成了具有核壳结构的纳米SiO2/聚氨酯-含氟丙烯酸酯（SiO2/FPUA）复合乳液。考察了纳米SiO2和DFMA用量对乳液聚合过程及乳胶膜表面疏水特性的影响。通过傅里叶红外光谱（FT-IR）、粒径分析（PSA）、接触角（CA）、透射电子显微镜（TEM）、热重（TG）、差示扫描量热仪（DSC）和力学性能测试（MPT）等表征乳液的结构形态、乳胶膜的表面性能和综合性能。纳米SiO2改性研究表明，最佳工艺条件为：反应温度40℃，PH值45，反应时间8h，硅烷偶联剂KH-570的质量分数35%。粒径分析、TEM、DSC研究表明，合成的SiO2/FPUA复合乳液平均粒径为116nm、粒径分布均匀、具有核壳结构的乳胶粒子。TG分析表明，纳米SiO2/FPUA复合乳液涂膜的耐热性得到明显提高。MPT分析表明，适宜的有机氟和纳米SiO2的引入，可以较好的改善复合乳液涂膜的力学性能；CA分析表明，当DFMA和纳米SiO2的含量分别为12%和3%时，复合SiO2/FPUA涂膜对水接触角达104.2°。由于纳米SiO2和DFMA的协同作用，涂膜的疏水性和综合性能均得到了较大的提高。