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随着经济的迅猛发展,环境污染问题已成为21世纪迫切需要解决的重要问题,其中涂料用树脂由油性改成水性成为解决涂装过程溶剂污染的最好方法之一。本课题研究的紫外光(UV)固化水性改性环氧丙烯酸(EAG)树脂采用UV固化成膜的方式,具有以下优点:常温下进行光固化,适用于热敏性基材表面;固化速度快(<20 s),施工时间短,生产效率高;能耗低,成本降低。课题合成的水性树脂为阳离子型水性树脂,具有较好的水溶性,在光固化成膜后具有良好的理化性能,对环境污染小。为改善传统水性UV固化树脂成膜的不足之处,本课题的主要研究内容有:(1)由双酚A环氧树脂E51(EP-E51)与丙烯酸(AA)合成的环氧丙烯酸单酯(EAM)为主链,以二元异氰酸酯(TDI)、聚乙二醇(PEG)、丙烯酸羟乙酯(HEA)为主要原料合成的半封端异氰酸酯为接枝链段,引入醚基(—O—)和C=C,再以二乙醇胺(DEA)与主链的环氧键发生开环,经过乙酸调节体系PH后合成阳离子型水性树脂,确定了水性树脂合成过程的具体参数,对预聚物结构进行了表征,测试了水性树脂在水体下的储存稳定性。(2)研究了不同分子量PEG合成的半封端异氰酸酯时的最佳条件,实验发现,0.1%磷酸投入后可以减少前期低聚物凝胶的概率。在接枝接枝EAM时,不同的分子量PEG合成的半封端异氰酸接枝后的EMG,在亲水性能上随着PEG分子量的增加,改性环氧丙烯酸树脂的亲水由7.71%增长至43.01%,但同时也伴随着光固化膜硬度的降低和光固时间的增加、凝胶率下降。(3)研究了以双酚A环氧树脂E44(EP-E44)、酚醛型环氧树脂F51(EP-F51)合成的EAG对合成水性改性环氧丙烯酸树脂影响。针对EP-F51的多环氧基的特殊结构,分别以40%、50%、60%、70%环氧键作酯化,并接枝不同分子量PEG的侧链结构,对比了水性改性环氧树脂的亲水性能与理化性能。