随着环保法规的日益完善以及人们环保意识的增强,涂料行业正向着UV固化、水性化、高固含等环境友好型方向发展。新兴的水性UV固化涂料将UV固化与水性化技术相结合,是一种环保高效、安全性高、无挥发性有机物（VOC）排放的环保型涂料。传统的环氧丙烯酸酯光固化树脂具有光泽度高、耐候性耐温性好、成本低且原料易得等优势,但也存在树脂气味大、固化后漆膜脆性高柔韧性差等缺点。衣康酸作为一种生物质资源,将其应用于水性光固化涂料的开发,在兼顾环保涂料的理念的同时可部分缓解石化资源日益匮乏带来的压力。本研究利用衣康酸的化学结构特征,以衣康酸与环氧树脂开环酯化制备水性UV环氧衣康酸酯树脂;衣康酸光固化树脂的双键活性较低,通过半封端异氰酸酯接枝改性,调控环氧衣康酸酯树脂的光固化活性,制备高活性环氧衣康酸酯水性光固化树脂;通过有机硅接枝改性,制备有机硅改性半封端异氰酸酯环氧衣康酸酯树脂,改善树脂的柔韧性,提高环氧衣康酸酯树脂的疏水耐污性能。相关研究为衣康酸资源的高效利用以及在水性光固化涂料领域中的开发应用提供了新途径。1.环氧衣康酸酯树脂的合成与表征以衣康酸为主要原料,与环氧树脂开环酯化制备环氧衣康酸酯树脂（IE）。通过一步合成法将光敏基团和羧基引入到树脂骨架中,经中和水分散后,得到可光固化环氧衣康酸酯水分散体。考察了反应温度、催化剂种类及用量、反应时间等因素对环氧衣康酸酯反应进程的影响。采用FT-IR、~1H NMR表征了IE的化学结构,探讨了IE在不同条件下的物理性质及漆膜性能的变化规律。研究表明:（1）环氧衣康酸酯树脂的最佳合成反应条件为:衣康酸与环氧树脂中羧基与环氧基物质的量比2︰1,反应温度90 ℃,催化剂N,N-二甲基苄胺用量为体系反应物总质量的3%,反应时间4 h。在该条件下的反应产率为95%左右。（2）中和剂为三乙醇胺的水性树脂贮存稳定性最好,30天后仍未有明显变化;中和度为80%的水性树脂贮存稳定性和耐水性达到最佳平衡。（3）羧基与环氧基物质的量比为2︰1时,漆膜固化时间最短,附着力为1级,柔韧性1 mm,抗冲击25 kg·cm,综合性能最佳。2.半封端异氰酸酯改性环氧衣康酸酯水性UV固化树脂的合成及性能以半封端异氰酸酯接枝改性环氧衣康酸酯树脂,制备三种不同结构的低气味、高活性半封端异氰酸酯改性环氧衣康酸酯水性树脂。采用FT-IR、~1H NMR对分子结构进行了表征。考察了接枝量不同对改性树脂粒径、漆膜热稳定性以及漆膜力学性能的影响,并通过漆膜固化过程中FT-IR的变化探究不同因素对半封端异氰酸酯改性环氧衣康酸酯水性树脂固化过程的影响。研究表明:（1）IE与半封端异氰酸酯（IPDIH）的接枝反应在丙酮回流温度（56 ℃）下反应8 h后进行完全。采用中和剂三乙醇胺中和的改性树脂粒径＜100 nm。当中和度≥80%时,改性环氧衣康酸酯树脂水分散体平均粒径为10～300 nm,贮存稳定期较长。（2）当IPDIH接枝量小于50%时,水分散体粒径呈现单分散状态,具有良好的贮存稳定性。改性树脂固化膜热稳定性良好,IPDIH接枝量100%时对应漆膜失重5%时的温度达226.5 ℃。（3）随着固化时间延长、接枝量升高、光强增大,半封端异氰酸酯接枝改性环氧衣康酸酯树脂双键转化率升高,转化率因半封端异氰酸酯种类不同呈现不同变化趋势。3.聚硅氧烷接枝改性环氧衣康酸酯水性UV固化树脂的制备及性能研究以端氢聚硅氧烷改性环氧衣康酸酯树脂制备了有机硅改性环氧衣康酸酯（SiIE）,IPDIH与SiIE接枝反应得有机硅改性半封端异氰酸酯环氧衣康酸酯水性UV树脂。研究了硅烷用量对改性树脂的粒径、贮存稳定性和漆膜热稳定性、疏水性、力学性能的影响规律。研究表明:（1）当聚硅氧烷用量从0%增加到9%时,改性固化膜接触角从60.2°增大到96.48°,吸水率降为8.22%,说明聚硅氧烷用量增加导致漆膜接触角增大,同时吸水率降低。随着聚硅氧烷添加量的增加,树脂水分散体的粒径逐渐变大,贮存稳定性变差,当聚硅氧烷用量小于5%时,水分散体的贮存稳定期较长。（2）随硅烷用量的增加,树脂固化漆膜的热稳定性提高,分解速率最快时的温度在从聚硅氧烷用量1%时的380 ℃升高到添加量为9%时的420 ℃。但聚硅氧烷用量增加导致树脂固化漆膜的Tg下降。（3）聚硅氧烷用量的添加,改善了改性树脂漆膜的铅笔硬度和柔韧性,当聚硅氧烷添加量为5%时,漆膜柔韧性1 mm,铅笔硬度2H,附着力1级,抗冲击性30 kg·cm,漆膜综合性能良好。