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环氧树脂具有优良的粘结性能、附着力、耐化学品性、物理机械性能以及电绝缘性能,在防腐涂料中得到广泛的应用。植物油酸中的不饱和双键通过氧化聚合可以提高聚合物的交联密度以及涂膜的干燥速度,植物油酸改性环氧树脂对制备单组分环氧树脂防腐涂料具有重要的实际意义。本论文首先用生物基树脂中的植物油酸对双酚A型环氧树脂进行改性,在环氧树脂的分子中引入不饱和脂肪酸双键,进而采用化学改性法将丙烯酸酯单体通过乙烯基的聚合反应对环氧树脂进行接枝改性,合成可自乳化的环氧树脂乳液,并制备单组分环氧树脂清漆和色漆,系统评价涂层的物理机械性能、耐介质性、耐盐雾性以及干燥速度,制得一种防腐性能优化的生物基树脂改性的单组分环氧涂料。另外,本论文以提高环氧树脂基复合材料的力学强度为目标,以超支化环氧树脂和纳米粒子为改性剂,开展了复合材料力学性能的优化研究。本论文主要研究内容包括:1、研究了环氧树脂和植物油酸的种类与用量、溶剂种类等因素对乳液的合成和稳定性的影响。当选用分子量较大的双酚A型环氧树脂E-06为母体,在正丁醇和丙二醇丁醚溶剂体系中,合成了一种乳胶粒子尺寸约为120nm的稳定乳液。进一步开展了亲水单体和交联单体的用量对乳液合成稳定性和树脂耐水性的影响研究,以丙烯酸(AA)为亲水单体,双丙酮丙烯酰胺(DAAM)为交联单体,其用量分别为2wt%和3wt%时乳化过程稳定,最终通过对相反转工艺的优化,合成了一种粒径约为150nm、固含量为35%的可稳定分散的生物基树脂改性的环氧丙烯酸乳液。2、使用所合成的乳液为成膜树脂,制备了单组分环氧树脂清漆和色漆,基于对涂层干燥速率、力学性能、耐盐雾和耐介质等性能的评价,系统研究了环氧树脂的种类与用量、生物基树脂的种类与用量、交联体系、涂料助剂、涂膜干燥工艺等因素对涂层性能的影响。通过改进清漆和色漆的树脂和助剂配方,进一步优化涂层性能,最终制得涂层性能为硬度3H、抗冲击性能120cm、耐盐雾性能500h以上的生物基树脂改性的水性单组分环氧树脂防腐清漆,以及硬度为2H、抗冲击性能为60cm、耐盐雾性能达100h的生物基树脂改性的水性单组分环氧树脂防腐色漆。3、以SiO2颗粒为填料,制备环氧树脂基复合材料,并以提高材料的力学性能为目标,开展了 SiO2颗粒的尺寸与用量、界面改性方法、超支化环氧树脂和氧化石墨烯的用量等因素对材料力学性能的影响。当加入0.3%氧化石墨烯、5%超支化环氧树脂、1%KH560对SiO2粒子进行表面能改性,SiO2颗粒尺寸的优化配比为:45μm:10μm:1.6μm为1:2:1,再加入2%尺寸为10nm的SiO2颗粒,材料的力学性能较优,最终制得拉伸强度约55MPa、弯曲强度约88MPa、压缩强度约102MPa的环氧树脂基复合材料。