丙烯酸树脂具有较好光泽度、耐候性、耐化学品性等，且生产安全，价格便宜，然而传统的丙烯酸树脂中有机溶剂的挥发会对环境造成污染。与有机溶剂型树脂相比，水性树脂具有廉价、安全、节能和无公害等特点。而由水溶性丙烯酸树脂制得的清漆具有无毒无味、耐酸碱、阻燃、光泽度高、附着力好、不掉色、耐候性好和耐化学品性好等特点，是一种低挥发性有机化合物(VOC)的绿色环保型产品。但水溶性丙烯酸树脂也存在一些缺点，主要表现在树脂成膜干燥后热黏冷脆、抗回黏性差，耐热性不佳以及硬度不够等。针对这些问题，本课题采用自由基溶液聚合法合成水溶性丙烯酸树脂。首先，对水溶性丙烯酸树脂涂料配方进行优化，并通过自制的六甲氧甲基三聚氰胺（HMMM）作为交联剂对水溶性丙烯酸树脂进行固化交联，提高其耐热性等指标；之后，用KH-550改性后的SiO2对水溶性丙烯酸涂料进行改性，从而提高漆膜硬度；最后，对水溶性丙烯酸涂料性能进行测试表征。本课题主要研究内容如下：1、合成水溶性丙烯酸树脂实验研究。将甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)和丙烯酸(AA)作为主要原料单体，偶氮二异丁腈(AIBN)作为引发剂，选取单一变量进行重复实验，得到了不同的试样。通过对树脂黏度及涂膜后试样进行相关性能测试，从而得到较理想的配方。实验结果表明：在其他条件不变的情况下，以正丁醇、异丙醇作混合溶剂，反应温度为95℃，MMA用量为4.8mL，AA用量为3.0mL，BA用量为12.0mL，HEMA用量为4.0mL，AIBN用量为0.45g，中和度为85%时，能得到综合性能最佳的水溶性丙烯酸树脂。合成水溶性丙烯酸树脂的红外分析表明：1643cm-1处碳-碳双键伸缩振动吸收峰及990cm-1处的不饱和C-H面外弯曲振动吸收峰消失，说明碳-碳双键已经聚合，合成产物为丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸-β-羟乙酯/丙烯酸组成的共聚物。2、合成HMMM交联剂，并将其与水溶性丙烯酸树脂进行交联固化实验研究。将甲醛与三聚氰胺按不同配比、反应温度等进行实验，通过观察三聚氰胺的溶解时间、析出结晶时间及测定游离甲醛含量、羟甲基含量等选出能耗最小、游离甲醛含量最低的组别作为交联剂使用，对水溶性丙烯酸树脂进行交联固化，研究了交联剂用量、固化温度、固化时间等因素对树脂性能的影响。研究结果表明：加入18vol.%~28vol.%交联剂，选用150℃烘烤10~15min，所得漆膜综合性能较好。利用红外光谱对固化前后水溶性丙烯酸树脂涂料进行表征，结果表明，涂料成膜固化后，3415cm-1处的-OH基团伸缩振动特征吸收峰明显减弱，说明大量的羟基和羧基参与固化反应。3、水溶性丙烯酸涂料的改性研究。用KH-550改性后的超细SiO2与最佳条件下制备的水溶性丙烯酸涂料进行物理共混，然后对所制备的超细SiO2改性水溶性丙烯酸涂料性能进行测试，探讨了改性前后超细SiO2对水溶性丙烯酸涂料性能的影响，改性后超细SiO2加入水溶性丙烯酸涂料中的最佳用量为3wt.%。最后，用漆膜扫描电镜(SEM)对改性前后的SiO2-水溶性丙烯酸涂料进行表征，结果表明，经过KH-550改性的SiO2在涂膜中的分散性相比于未改性的原料二氧化硅有一定的改善，其团聚现象明显减弱。