目前,涂料行业向低毒环保、节能和高自动化的方向发展。电泳涂料作为一种水性涂料,相比于溶剂型涂料有着低VOC的特点;相比于其他水性涂料有着高利用率、高自动化和良好的漆膜耐腐蚀性及外观等性能特点。阴极电泳涂料能避免阳极电泳涂料的阳极溶解、漆液被离子污染和变色的缺陷,且有着良好的耐腐蚀性能。丙烯酸树脂具有优异的耐候性、较好的耐酸碱性和耐溶剂性和十分优良的光泽外观性能,而且颜料反应性也很小,单体种类较多且来源甚广。用作阴极电泳涂料的基体树脂时,丙烯酸还具有很好的装饰性,色浅,高光泽,在金属装饰市场上有着广阔的前景,然而作为装饰性涂料,丙烯酸树脂的耐腐蚀性却较差,需要进行改进研究。本文用甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA),经过自由基溶液聚合,再与冰乙酸中和成盐,合成了系列阳离子丙烯酸树脂。经FT-IR分析显示全部单体参与聚合反应,DSC测得玻璃化转变温度为11.5℃。实验结果表明最佳的工艺配方为:硬单体:软单体=3:2(质量比),HPMA含量为20wt%,DMAEMA含量为15wt%,引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)用量为2wt%,反应温度为90℃,反应时间5.5h,冰乙酸为中和剂的中和度为80%,合成树脂的固含量为60wt%左右。选用封闭型TDI三聚体型固化剂与丙烯酸树脂混合分散于水中制成电泳漆液,树脂与固化剂的配比为n(OH):n(NCO)=1:1.2,漆液固含量为10%左右,并测量漆液的pH及电导率参数。将马口铁作为电泳阴极极板,在电泳电压为60V,时间为80s下电泳涂装,经160℃,30min烘烤固化成膜,漆膜硬度达2H,划圈法测试附着力等级为1级,耐冲击强度大于50cm·kg。分别将甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)和乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)加入基体树脂的自由基聚合过程中,合成有机氟改性、有机硅改性以及氟硅协同改性的阳离子丙烯酸树脂,固含量为68wt%。经FT-IR分析显示含氟、硅基团已引入到聚合物分子链上。将改性的丙烯酸树脂以同样方式制成电泳漆液,经电泳涂装烘烤成膜,并测量漆膜的铅笔硬度、附着力、耐酸、耐碱性以及漆膜与水的接触角、吸水率(树脂烘干)等性能,考察不同氟、硅添加量对树脂及漆膜性能的影响。实验结果表明有机氟添加量为12wt%时,树脂的水溶性良好,漆膜的耐酸性、耐碱性都明显增强,与水的接触角由为改性前的88.4o提升到101.4o,烘干除溶剂的树脂的吸水率由为改性前的22.45wt%降低到7.36wt%;有机硅添加量为6wt%时,树脂的水溶性良好,漆膜的耐酸耐碱性都明显变强,与水的接触角由88.4升到96.8o,树脂的吸水率降为7.56wt%。有机氟硅协同改性的阳离子丙烯酸树脂,经实验结果表明耐腐蚀性优于单独的氟与硅改性。最终,选择有机氟单体含量为7-8wt%与有机硅单体含量为4-5wt%协同改性的丙烯酸树脂,漆膜与水接触角超过98o,耐酸性超过7d,耐碱性超过96h。用合成的丙烯酸树脂以及氟、硅改性树脂作为对象,研究电泳漆液的稳定性及漆液粒径的影响因素,以及电泳工艺和烘烤工艺对漆膜性能的影响。经实验得出:搅拌工艺为900r/min,40min下得到的电泳漆液的粒径分布系数小,颜填料含量在3.83-4.54wt%,电泳条件U=80V,t=30s,烘烤条件T=160℃,t=30min时,涂膜的膜厚为10-20μm,具有较好的光泽、硬度和平整性。