随着全世界人们的环保意识不断增强，各国的环保法规日趋完善，目前涂料行业正在开发与研究各种环保型涂料，低VOC的水性涂料是目前该领域研究的热点。本课题研究了核壳结构叔丙乳液的合成、交联改性及其涂膜性能，旨在得到玻璃化温度较低且涂膜又有较高硬度的乳液。 本论文利用甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、叔碳酸乙烯酯（VV-10），甲基丙烯酸（MAA）等单体制备了均相及核壳结构的丙烯酸酯乳液。通过实验确定了预乳化种子半连续法的聚合工艺，系统研究了单体的种类及配比、乳化剂的用量及配比、引发剂的用量、反应温度等因素对乳液及其涂膜性能的影响。通过红外光谱（FTIR）、可程式恒温恒湿试验箱、差示扫描量热计（DSC）、透射电镜（TEM）等对乳胶粒子进行表征，结果表明：叔丙乳胶粒子呈明显的核壳结构，有两个不同的玻璃化转变温度。核乳胶粒子平均粒径在65nm左右，核壳乳胶粒子粒径在100nm左右，且粒径分布较窄。 引入硅烷偶联剂对核壳结构叔丙乳液进行交联改性，在原有工艺条件不变的基础上，考察硅烷偶联剂的种类、用量及其添加方式对乳液及其涂膜性能的影响，发现在壳阶段聚合反应后期，将占单体量5％的有机硅单体与剩余的1/4壳单体预乳液混合后滴加，可以提高乳液的聚合稳定性，提高乳胶膜的耐水性、耐候性及对底材的附着力。 利用种子半连续乳液聚合法，通过双丙酮丙烯酰胺（DAAM）与MMA、BA、VV-10和MAA等单体共聚，合成了带有酮羰基反应性基团的自交联核壳结构乳液，并在核层引入交联剂1，6-己二醇二丙烯酸酯（HDDA）或季戊四醇三丙烯酸酯（SR444）为制备半互穿网络聚合物乳液（semi-LIPN）。通过测量乳液的成膜性能、涂膜的吸水率、硬度等性能来确定DAAM交联单体的用量，发现当其用量为4．5％时，乳液具有较好的耐水性，硬度达到2H。当核中引入1％的HDDA时，核聚合物网络的交联密度较大，涂膜的附着力下降。 将有机氟单体与壳单体混合后预乳化滴加，合成了含氟核壳结构叔丙乳液，考察不同氟单体含量对涂膜性能的影响，并优化聚合物的Tg及含氟单体的用量获得拒水效果很好的乳液，涂膜的耐水性、耐碱性、耐溶剂性和自洁性均优于不含氟的乳液，其表面水接触角可达95°左右。 将核壳结构叔丙乳液（基体树脂）和助剂进行复配，制备了封闭性能较好的水性漆，可用作木器封闭底漆。