随着涂料行业环保政策的不断完善,开发出环境友好型涂料,降低挥发性有机化合物(VOC)的排放,成为国内涂料行业发展的主要方向。水性涂料具备低污染、技术相对成熟、应用范围广等优点,具有取代传统溶剂型涂料的潜力。水性聚酯-丙烯酸树脂兼具两者优异性能,具备耐水性好、高硬度、表面光泽度高及良好耐候性等优点,是目前汽车表面涂层水性化研究的主要方向之一。本研究采用熔融缩聚的合成方法,以新戊二醇(NPG)、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇(BEPD)、三羟甲基丙烷(TMP)、苯酐(PA)、己二酸(AD)、顺丁烯二酸酐(MA)等为原料,二丁基氧化锡为催化剂,亚磷酸为抗氧剂制得不饱和聚酯(UPR)。在过氧化苯甲酰(BPO)的引发下,制得的不饱和聚酯(UPR)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(2-HEMA)、丙烯酸丁酯(BA)以及丙烯酸(AA)等丙烯酸单体进行自由基聚合,经过中和剂中和后制得羟基型水性聚酯-丙烯酸树脂杂化体。以六甲氧基甲基三聚氰胺(CYMEL 303)氨基树脂为固化剂,制得水性聚酯丙烯酸树脂-氨基烤漆。通过傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、热重分析(TG)、凝胶渗透色谱(GPC)、极化曲线和涂膜性能测试对树脂水分散体及涂膜进行表征。本文探讨了聚合工艺、聚酯分子量、丙烯酸(AA)与2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇(BEPD)的用量、杂化比例以及丙烯酸树脂玻璃化温度对水性树脂及其涂料性能的影响。通过实验表明,选用无溶剂法的本体聚合制备分子量在1500左右、羟值为85的不饱和聚酯,2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇的用量为12%,丙烯酸的用量为12%,丙烯酸单体的玻璃化温度为19.8℃,杂化比例为1:0.6,中和度为105%,制得的树脂稳定性好。以六甲氧基甲基三聚氰胺(CYMEL 303)为固化剂,水性树脂/氨基固化剂配比为3:1,固化温度为150℃,固化时间为30min,制得的漆膜具备高光泽、高硬度、柔韧性好、抗冲击性和耐水性好等优点。在热贮存稳定性测试之后,其制备的漆膜依旧有较好的综合性能。本文以自制的水性聚酯-丙烯酸树脂杂化体为基料,制备了水性金属烤漆涂料。通过实验确定,当颜基比为0.8:1,水性分散剂TEGO 750的用量为0.5%;润湿剂TEGO Wet 270的用量为0.5%;消泡剂BYK-028的用量为0.3%;流平剂BYK-333的用量为0.3%,制备的水性金属烤漆具备优异的性能,可以满足汽车表面涂层的应用。