阴极电泳涂料作为水性涂料中的一种,它具有装饰、保护基材等作用,在汽车工业、家电、零部件等行业中应用较为广泛。当涂层受到损伤破坏后,如果能够拥有自愈合能力,将会大大减少维修保养的成本,延长基材的使用寿命。目前,对自愈合阴极电泳涂料的研究相对较少,且大多集中在外援型自愈合。相较于外援型自愈合次数有限、构造工艺较为复杂,本征型自愈合具有自愈合速度快、愈合次数更多、愈合温度相对温和等优点,显示出更广泛的应用前景。为此,本论文利用聚氨酯材料的“剪裁”特性,将具有自愈合功能的结构引入到聚氨酯的分子链中,设计并合成了具有单一或双重相互作用的本征型自愈合水性聚氨酯阴极电泳涂料,具体研究内容及结果如下:（1）基于二硫键的本征型自愈合水性聚氨酯阴极电泳涂料的设计合成及其性能研究。以异佛尔酮二异氰酸酯、聚己内酯二元醇为原料,N-甲基二乙醇胺为亲水扩链剂,2,2-二氨基二苯二硫醚（APDS）作为自愈合扩链剂,合成了一种含二硫键的本征型自愈合阳离子型水性聚氨酯乳液（SCWPU）。系统考察了APDS含量、聚氨酯硬段含量（HSC）对SCWPU自愈合性能的影响。结果表明,随着APDS含量的增加,自愈效率先升高后降低,而HSC的增加使得自愈效率呈降低趋势。当APDS含量和HSC分别为2 wt.%和50 wt.%时制备的S2-CWPU/50性能最好,室温下自愈合24 h时,其自愈合效率可达97.2%。并且由S2-CWPU/50阴极电泳涂料所制备的电泳涂层具有良好的附着力、铅笔硬度达3H,8μm厚的涂层在室温下,十字划痕在愈合24 h后消失,呈现良好的愈合能力。（2）基于氢键和二硫键的双重本征型自愈合水性聚氨酯阴极电泳涂料的设计合成及其性能研究。在SCWPU的合成过程中,加入与含有大量酚羟基与酯基的单宁酸,经简单混合,制备了含氢键和二硫键的双重本征型自愈合水性聚氨酯阴极电泳涂料（SCWPU-TA）。利用变温红外并采用高斯分峰拟合技术,系统考察了单宁酸对SCWPU-TA的氢键指数以及微相分离程度的影响。结果表明,SCWPU-TA的增强氢键在升温时发生解缔合,降温时又重新缔合,具有温度可逆性。并且随着单宁酸含量的增加,SCWPU-TA中有序氢键的含量逐渐增多,氢键化指数增大,微相分离程度增大。SCWPU-TA2%胶膜的综合性能最佳,其最大应力达到11.05 MPa,在65℃,4 h的情况下,自愈合效率为83.24%。（3）基于配位键和二硫键的双重本征型自愈合水性聚氨酯阴极电泳涂料的设计合成及其性能研究。在SCWPU合成过程中,加入含吡啶结构的另一种配体扩链剂2,6-吡啶二甲醇（pdm）,利用Fe（III）与聚氨酯分子链中吡啶结构的配位作用,合成含配位键和二硫键的双重本征型自愈合水性聚氨酯阴极电泳涂料（SCWPU-pdm:Fe）。通过红外光谱和紫外光谱分析证实了SCWPU-pdm:Fe的成功制备。DSC以及XRD的测试结果表明SCWPU-pdm:Fe存在部分有序结晶,且在配位键与二硫键的共同作用下SCWPU-pdm:Fe-31最大应力为4.80 MPa,自愈合效率为95.73%。通过加入少量的硫酸铁水合物水溶液,较为明显地提升了阴极电泳涂料的电导率,使得阴极电泳涂料涂层的附着力上升,并且少量的硫酸铁水合物使得涂层表面更加均一平整。