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21世纪以来,随着科学技术的迅速发展,以及人们对自身安全、环保和节能意识的日益增强,无污染,无毒、低VOC及无刺激性的环境友好型涂料受到国内外广泛关注。紫外光固化水性涂料因其具有节能环保、安全性好、施工方便等优势,已成为绿色涂料发展的主要方向之一。本论文针对水性UV环氧丙烯酸树脂固化膜脆性高、柔韧性差等缺陷,采用二聚酸、环氧树脂、丙烯酸及马来酸酐等为主要原料,通过三步法合成了高柔韧性UV固化水性环氧丙烯酸树脂。研究结果表明:本实验合成改性树脂分三步进行,第一步反应温度控制在90℃;第二步前期反应温度控制在90℃,后期控制在110℃;第三步采取分段升温方法,在60℃反应40 min后升温至70℃,催化剂选用N,N-二甲基苄胺,催化剂用量为1%,该工艺下合成的改性树脂的反应速率较高。当E-51:DA:AA(摩尔比)=10:2:8时,漆膜柔韧性由15 mm提高到2 mm,耐冲击性由10 kg·cm提高到50 kg·cm,综合性能优良。利用FT-IR对合成的改性树脂进行了表征,结果表明,环氧基与羧基、羟基与顺酐进行了反应,合成得到了目标产物。采用二聚酸、环氧树脂、衣康酸和丙烯酸为原料,合成了衣康酸改性UV固化水性环氧树脂,研究结果表明:当丙烯酸与衣康酸摩尔比为1:1,固含量为80%,中和剂采用2-(二甲氨基)乙基丙烯酸酯,中和度控制在80%~90%,光引发剂选用1173,光引发剂用量5%时,制得的水性树脂外观浅黄透明,贮存稳定性好,耐水性8个月未变化,漆膜固化时间约为30 s,铅笔硬度4 H,附着力0级,柔韧性2 mm,耐冲击性50 kg·cm,综合性能优良。利用含氟丙烯酸单体与环氧树脂进行接枝共聚反应,合成了有机氟改性环氧树脂,用有机氟改性环氧树脂与二聚酸、丙烯酸及衣康酸反应,合成了有机氟改性的紫外光(UV)固化水性环氧树脂。研究结果表明:含氟单体的引入提高了漆膜的耐水性和疏水性,随着HFMA用量的增加,漆膜的吸水率下降至3.694%,水接触角上升至92.56°。利用FT-IR和TG对合成树脂进行表征,发现氟烷基链段已被接枝到树脂骨架中,并且HFMA改性后的漆膜热稳定性有所提高。HFMA的加入延长了漆膜的固化时间,对漆膜的力学性能也有一定影响,综合漆膜的耐水性和力学性能,当引发剂用量为4%,环氧树脂与HFMA质量比为4:1,树脂和漆膜综合性能优异。