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环氧改性丙烯酸酯复合乳液结合了环氧树脂耐化学品性能好、附着力好与丙烯酸树脂的耐候性好、光泽性好的优点,同时以水作为分散介质,无毒、无味、成本低,在建筑涂料、金属防腐等领域具有广阔的应用潜能。本研究首先以反应单体苯乙烯作为溶剂,在催化剂作用下通过丙烯酸与环氧树脂的酯化反应合成环氧丙烯酸酯大单体,共聚单体在乳化剂作用下进行乳化,然后再以双键作为活性点进行乳液自由基聚合反应,实现环氧对丙烯酸树脂的改性。研究了酯化工艺条件对合成环氧丙烯酸酯大单体的影响,结果表明:当反应温度为110℃,反应时间为2 h,催化剂用量为单体总量的0.3%时,丙烯酸的转化率为85%,酯化产物的外观为金黄色,透明;采用FT-IR和~1H-NMR对酯化产物的结构进行了表征,结果表明:丙烯酸单体已经引入到环氧树脂分子上。探讨了聚合工艺条件对合成环氧丙烯酸酯复合乳液性能的影响,结果表明:当乳化剂用量5.30%(单体总重),复合乳化剂配比为2:1,引发剂用量为0.6%,乳液聚合反应温度为85℃时,单体转化率为99.7%,接枝效率为87.5%,乳液泛蓝,体系稳定。通过激光粒度分布仪、TEM、SEM、FT-IR、DSC等仪器对所制备的乳液进行了表征,结果表明:乳胶粒的粒径分布为100 nm~130 nm左右,呈规则的球形结构,无粘结团聚现象;FT-IR和DSC分析表明:环氧树脂与丙烯酸树脂接枝成功且接枝率较高,二者相容性好。将所制备的复合乳液用作建筑涂料,研究了环氧树脂、反应性乳化剂、反应性有机硅氧烷等组分用量对涂膜性能的影响,结果表明:乳化剂总量保持5.3%不变,添加1.0%反应性乳化剂和1.5%反应型有机硅氧烷,可以改善涂膜的耐水性、耐沾污性和耐老化性能。涂膜经测试,表明:耐水性达100 h,耐沾污性小于8%,耐洗刷性大于2000次,耐人工老化性600 h不剥落,不变色,不粉化。将所制备的复合乳液用作金属防腐涂料,研究了固化工艺条件、软硬单体配比及环氧树脂、丙烯酸单体、丙烯酰胺等组分用量对涂膜性能的影响,结果表明:当固化温度为140℃,固化时间为2.5 h,环氧树脂用量为18%,软硬单体配比为1:2.5,丙烯酸用量为的5.0%,丙烯酰胺用量为0.5%~1.0%时,涂膜的耐盐雾性可达1000 h,附着力1级,耐水性大于168 h。FT-IR和DMA分析表明:环氧基团的吸收峰几乎完全消失,说明涂膜固化完全;损耗因子最大值为2.19,损耗温域为47.12℃,说明涂膜的阻尼性能相比其它阻尼材料更加优异。