阴极电泳涂料(CEDP)作为工业化应用的环境友好型水性环保涂料之一,主要是以水溶性阳离子树脂为主要成膜物,采用电泳方式进行涂装,因其具有涂膜均匀、低污染、省资源、安全系数高等优点,而且易实现自动化涂装,已经大范围应用于机械电气产品、装饰五金产品、轻工产品、建材产品和汽车产品等,是一种商业价值前景良好的环境友好型水性涂料。丙烯酸树脂在高光泽度、耐候性等特性上具有较为显著的优势,已广泛应用在装饰性的阴极电泳涂料中,本文首先合成了应用于阴极电泳涂料中的阳离子型丙烯酸树脂,并为了提高丙烯酸树脂涂层的耐污性、耐温性以及耐腐蚀性,分别采用含硅化合物和含氟化合物对其进行改性。首先本文选取甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)、甲基丙烯酸异冰片酯(IBMA)、N-异丁氧基丙烯酰胺(N-IBAM)通过溶液聚合的方式,合成了系列阳离子型丙烯酸树脂(PA),FT-IR结果显示全部丙烯酸单体参与了聚合反应。实验结果表明了最佳的合成条件为:选用偶氮二异丁腈(AIBN)引发剂的用量为1.25wt%,反应温度为95±1℃,反应时间为5h,确定了甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)的用量为15wt%,甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的用量为13wt%,选用中和剂为乳酸,中和度为90%,合成了固含量为65wt%的阳离子丙烯酸树脂。确定了外加固化剂选用甲乙酮肟(MEKO)封端的HDI三聚体,树脂与固化剂的配比量n(-OH):n(-NCO)确定为1:1.1,该制备条件下,电泳涂料粒径为9.39nm,贮存稳定性良好、电泳漆膜的耐水性、耐沸水性以及耐醇性通过,电泳漆膜铅笔硬度为3H,柔韧性测试为0mm,附着力测试为0级,耐冲击强度测试为50Kg·cm。在所制备的阳离子丙烯酸树脂成膜材料基础上,选择乙烯基三异丙氧基硅烷(TIVS)对其进行共聚改性,通过FT-IR显示了TIVS已成功镶嵌在PA中,制备出有机硅改性丙烯酸树脂(SPA)。考察了不同TIVS添加量对SPA树脂及电泳漆膜的影响,实验结果显示当TIVS的添加量为9 wt%时,合成的树脂及制备电泳漆膜性能较佳,树脂的粘度为27.45Pa·s,电泳漆液粒径12.7nm,电泳漆膜吸水率为0.943%,水接触角为101.27°,二碘甲烷接触角为89.3°,显示了较好的疏水效果与疏油效果,玻璃化温度为36.5℃,并显示了较佳的耐酸碱性。在SPA配方(TIVS添加量为9wt%)的基础上,选择全氟烷基乙基丙烯酸酯(FEMA)对PA进一步进行共聚改性,通过FT-IR显示了TIVS、FEMA已成功镶嵌在PA中,合成了硅氟改性阳离子丙烯酸树脂(SFPA)。在SPA配方(TIVS添加量为9wt%)的基础上,考察了不同FEMA添加量对SFPA树脂及电泳漆膜的影响,能谱与扫描电镜图可以看出,电泳漆膜的氟原子与硅原子迁移到了电泳漆膜,考察了不同FEMA添加量对SFPA树脂及电泳漆膜的影响,实验结果显示了当FEMA的添加量为9wt%时,电泳漆膜的水接触角为106.4°,二碘甲烷接触角为96.3°,显示了优异的疏水、疏油效果,电泳漆膜光泽度为100.5°,TG图显示了电泳漆膜具有更优异的热力学性能,另外,结果还显示了优异的耐盐水性能。以合成出的纯丙烯酸酯(PA)、硅改性丙烯酸酯(SPA)、硅氟改性丙烯酸酯(SFPA)电泳树脂为例,分析了电泳工艺参数对电泳涂膜厚度和外观的影响,得出最佳的电泳工艺参数:电泳涂装的电压为40V,电泳涂装的时间为50s,槽液温度为30℃,在该电泳条件下,得到厚度均匀、漆膜流平性良好的电泳涂膜。