水性聚合物阻尼涂料具有不受基材限制、施工方便、绿色环保等优点,在交通工具、道路桥梁和建筑工程领域有广泛应用。乳液聚合物互穿网络(LIPN)设计是水性阻尼涂料中树脂的常用设计,但是,在现代水性涂料交联体系中,各种交联剂结构、分布、交联方式等对乳胶聚合物的阻尼性能和相应涂料性能的影响,还没有具体研究予以揭示。由此,本论文通过对乳液聚合中的单体加料控制,将不同交联剂引入乳胶粒子,综合应用多种表征方法,系统研究了交联结构的差异对乳胶粒子及成膜结构以及阻尼性能的影响,在此基础上优化颜填料和助剂配方以及制备工艺,得到了具有良好综合应用性能的涂层。本论文主要研究内容如下:1.设计使用不同的单体加料工艺,将四类不同的交联剂在不同用量下共聚引入乳胶粒子,得到八个系列不同的聚合物乳液。用动态光散射(DLS)、透射电镜(TEM)、流变技术和光学法微流变技术对乳胶粒径和粒子间相互作用进行了表征,发现乳胶粒径主要受控于单体加料方式,但是不同交联剂的亲疏水性差异及其在乳胶粒子表面的分布的对粒子间相互作用有重要影响,这种影响表现在乳胶粒子的流变行为上。通过红外(FTIR)和动态机械分析(DMA)对不同乳胶膜的交联结构进行了对比研究,结果表明,所有制备的乳胶膜,阻尼峰均在-10至70℃之间,但是不同的交联结构,导致阻尼峰的玻璃化转变温度、峰强和峰宽有明显差异,说明LIPN微观结构存在差异。使用工程经验参数LA和TA对乳胶膜的阻尼性能进行评价,发现使用分布加料方法引入后交联剂容易获得更高的LA值,即良好的自由层阻尼性能,其中DAAM/ADH交联剂在10.0mmol剂量下获得了最高LA值;通过幂级加料法引入原位交联剂可以获得更高的TA值,表现出更好的约束层阻尼性,其中DVB在用量为5.0mmol时取得了最高的TA值。2.将上述合成的乳胶用于水性阻尼涂料制备,系统研究了体系组成及制备方法对涂层各项性能的影响。对含有硅烷偶联剂的聚合物乳胶进行中试实验(200kg),乳胶粒径约为100nm,用其制备的水性阻尼涂料表现出了较弱的阻尼性能和更为完善的涂层综合性能。研究了填料体系组成对水性阻尼涂层阻尼性能的影响,当云母粉和炭黑分别按照20wt%和0.5wt%加入时,涂层展现出最佳的阻尼性能。将颜填料制备成色浆加入乳胶聚合物中,涂层阻尼性能比直接加入粉料更为优越,进一步探究了色浆与乳胶聚合物的比例对涂层性能的影响,当水性阻尼涂料的颜基比为4.2时,阻尼因子最高且阻尼温域最宽。对制备的水性阻尼涂料进行了综合性能测试,涂料的稳定性、施工方法适应性,涂层的阻尼性能、表面状态、附着力以及耐化学试剂性等一系列性能均满足相关行业技术要求。