为改善纳米SiO₂在水性聚丙烯酸（poly acrylic acid,PAA）涂料中的分散性,以纤维素纳米晶体（cellulose nanocrystal,CNC）为模板,正硅酸乙酯为硅源,通过溶胶凝胶法在CNC表面原位聚合形成纳米SiO₂,制备CNC/SiO₂复合胶体,并以复合胶体改性水性PAA涂料,探讨了CNC、纳米SiO₂以及CNC/SiO₂复合胶体对水性PAA涂料的影响规律。结果表明,以CNC为模板负载SiO₂制备得到的CNC/SiO₂复合胶体加入水性PAA涂料中可以有效提高SiO₂在PAA涂料中的分散性,改善了SiO₂与PAA的界面相容性。经CNC/SiO₂复合胶体改性后,PAA涂料中形成了氢键和微量的酯基。相比CNC和SiO₂,CNC/SiO₂复合胶体改善了水性PAA涂料的物理力学性能。当CNC/SiO₂复合胶体添加量为5%时,PAA涂料的硬度由H增大到6H,附着力由四级提高到一级,黏度由979.3 mPa·s减小到480.8 mPa·s,表干时间由60 min延长至130 min。