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耐指纹钢板是一种高附加值表面处理产品，与一般裸露的镀锌钢板相比，不仅具有耐指纹性，还有耐腐蚀性、导电性及加工性等。目前，国内耐指纹剂的需求日益增大，由于我国耐指纹剂技术仍比较落后，所生产的耐指纹材料在耐指纹性、耐腐蚀性及加工性等方面还难以满足企业要求。为了解决上述问题，本文制备了一种基于有机/无机杂化的耐指纹剂，该耐指纹剂由水性环氧树脂、固化剂、水性超支化聚合物、改性纳米SiO2、碳酸锆铵、钛酸酯偶联剂及助剂等组成。具体研究内容及结果如下：
本文以三羟甲基丙烷为“核”与2，2-二羟甲基丙酸反应合成超支化聚酯，通过顺丁烯二酸酐和丁基缩水甘油醚进行端基改性，合成了以羧基和羟基为末端的超支化聚合物，中和成盐后即得水性超支化聚合物(WHPs)。通过傅立叶红外光谱(FT-IR)和核磁共振(1H NMR)对初始聚合物和改性聚合物的结构进行了表征，通过羟值滴定和凝胶渗透色谱(GPC)方法测定了超支化聚合物的羟值和分子量，并且对超支化聚酯的聚合动力学和工艺条件进行了探讨。然后将水性超支化聚合物应用于水性环氧涂料中，以差示扫描量热法(DSC)对体系的固化行为进行了分析，研究了体系固化动力学。结果表明聚合体系较佳的合成工艺为：以对甲苯磺酸作催化剂，用量为反应单体的0.5-1wt％，反应前期通氮气带出小分子水，后期减压除水，反应温度140℃，反应时间4-15h，二代超支化聚酯的分子量为1026g/mol。二代端羟基超支化聚合物的缩聚反应属于二级反应，方程为-d[COOH]/dt=k[COOH][OH]，反应速率由羧基浓度和羟基浓度共同决定。加入水性超支化聚合物的固化体系表观活化能较低，促进了体系固化反应。
以硅烷偶联剂分别在有水和无水环境下对纳米SiO2进行表面化学改性，利用傅立叶红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)及透射电镜(TEM)对改性纳米SiO2进行了表征，并以扫描电镜(SEM)对复合涂层的表面形态进行分析。结果表明：利用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)在无水环境下对纳米SiO2(乙醇分散)的改性效果最佳，其中GPTMS用量(占SiO2质量比)为30％。
将水性环氧树脂、改性纳米SiO2、固化剂、水性超支化聚合物、碳酸锆铵、钛酸酯偶联剂及助剂高速分散后制备出有机/无机杂化的耐指纹剂。通过粘度计、光泽仪、色差仪、接触角仪、耐盐雾试验、划格试验、杯突试验、T弯试验、耐黑变试验及导电试验对耐指纹剂及耐指纹涂层的性能进行测试分析。结果表明：当水性超支化聚合物的用量为10％，改性纳米Si02的用量为8％时，涂层的综合性能达到最佳。