紫外光(UV)固化阴极电泳涂料是一种水性环保涂料,具有高泳透力、涂膜均一、原料损耗少等优点。由于采用UV固化技术,紫外光固化阴极电泳涂料避免了传统阴极电泳涂料的高温固化的缺陷。目前对UV固化阴极电泳涂料的研究主要集中在探究光固化时动力学行为和降低闪蒸后中湿膜的含水量,以及提高涂层外观。鉴于此,本论文创新的设计几种结构新颖的交联剂,系统研究了其对涂层的光固化行为和基本物理化学性质的影响。同时还探索不同含氟的基体树脂和添加新型微凝胶结构对闪蒸后湿膜含水量的影响,并设计了具有抗污性能和疏水性能的新型UV固化阴极电泳涂料,具体内容从以下几个方面展开。(1)光交联剂的链长和侧基与UV固化阴极涂料的光固化动力学和其它物理化学性质的关联性研究。本论文合成了三种新型含有软链段和硬链段结构的光引发交联剂(M1、M2和M3)。以制备的含双键聚丙烯酸酯为基体树脂,得到了不同链长与侧基官能团的UV固化新型阴极涂料。采用Photo-DSC、TGA等测试和分析,表明:光交联的链长和侧基结构对光引发效率的影响较小,但其对双键转化率有明显调控作用。含刚性链结构体系的相容性变差,进而导致涂层相对粗糙。柔性的链段会使涂层的硬度下降。改性涂层均具有附着力高、柔韧性好、抗冲击、耐腐蚀性等优良性能。(2)超支化结构的光交联剂与UV固化阴极涂料光固化动力学和其它物理化学性质的关联性研究。本论文分别采用降冰片烯二酸酐和邻苯二甲酸酐改性超支化聚酯(HBPE),合成末端双键与羧基基团摩尔比为6:6、3:9和9:3的光引发交联剂。以制备的含双键聚丙烯酸酯为基体树脂,得到了不同的超支化结构的UV固化新型阴极涂料。经过Photo-DSC,TGA等测试和分析,表明:光固化动力学主要是受双键含量调控,不同超支化结构对其影响较小。超支化的羧基含量越多,分散体粒径越小。乙烯基含量多的超支化结构能有效改善涂层热稳定性。(3)基于超支化的微凝胶与UV固化阴极电泳涂料的闪蒸后漆膜含水量和涂层综合性能的关联性研究。本论文设计合成一种基于超支化聚合物的新型微凝胶结构用于UV固化阴极涂料。以制备的含双键聚丙烯酸酯为基体树脂,得到了含有不同含量微凝胶的UV固化新型阴极涂料。经过计算湿膜水分含量,TGA和拉伸等测试和分析,表明:尽管微凝胶含量越高,漆膜含水量越低,涂层综合性能会变差。需要平衡微凝胶的添加量、闪蒸后漆膜含水量和涂层性能三者之间的关系。增加微凝胶的添加量,改性涂层吸水率从5.74%降低至0.94%,热稳定性下降,断裂伸长率从37.04%增加到88.18%,拉伸强度从3.44 MPa增加到6.82 MPa,然而体系相容性变差,光泽度从92~o降低到16.3~o,并且涂层柔韧性变差。(4)UV固化含氟聚丙烯酸酯基阴极电泳涂料闪蒸后漆膜含水量变化,以及固化后涂层的抗污性等综合性能研究。以制备的含双键含氟聚丙烯酸酯为基体树脂,加入二季戊四醇戊-/己-丙烯酸(5-Acl)作为交联剂,首次制备了一种新型UV固化抗污电泳涂层。经过计算湿膜水分含量、XPS、接触角等测试和分析,研究表明:5-Acl会使闪蒸后漆膜水分增加,但能反过来能改善涂层的综合性能。需要平衡交联剂的含量、闪蒸后漆膜含水量、涂层性能三者关系。水、二碘甲烷和十六烷在涂层上的静态接触角分别为96.5±3~o,70.5±2~o和32±2~o。液滴的滚动角随着液滴体积和表面张力减小而增加。磨损后涂层表面氟原子含量从14.49%降低至8.37%,远高于理论值。水滴、泵油、食用油、碳粉以及水性环氧漆在倾斜涂层表面易滑落,无明显痕迹。油性笔标记表面收缩且不连续,说明该涂层具有优异的自清洁和抗污性能。该涂层也具有耐冲击、耐磨性、柔韧性强、附着力高和优异的耐腐蚀的性能。(5)UV固化含氟聚氨酯基阴极电泳涂料闪蒸后漆膜的含水量变化,以及涂层的疏水性等综合性能研究。以制备含氟聚醚醇半封端为聚氨酯预聚物,接枝甲基丙烯酸羟乙酯引入双键,首次制备了一种新型UV固化含氟聚氨酯基阴极电泳涂层。经过计算湿膜水分含量、XPS、接触角等测试和分析,表明:由于结构中含全氟聚醚醇降低闪蒸后漆膜水分含量。并且闪蒸后低含水量的涂层具有优异的综合性能。一定的热量有助于低表面能氟链段迁移。该涂层的平均吸水率为2.82%,水滴从涂层表面滚落而不留痕迹,说明涂层具有优异的疏水性,但抗污性能较差。同时该涂层通过抗冲击、柔韧性、附着力、和极端环境耐化学腐蚀的测试。