水性环氧丙烯酸分散体结合了环氧树脂优异的附着力、耐腐蚀性和丙烯酸树脂的保光保色性两者的优点,同时以水作为分散介质,不含乳化剂,无毒污染小,能源消耗低,在水性涂层材料领域具有广阔和应用前景。因此,本课题采用自由基接枝聚合方法制备水性环氧丙烯酸分散体,并对其进行固化反应,提高涂层的性能,以满足水性工业防腐涂料的要求。通过自由基接枝聚合将具有亲水基团的丙烯酸单体和环氧树脂进行接枝共聚,中和成盐后形成稳定的水分散体。在反应过程中以2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯为溶剂,不仅作为环氧与丙烯酸的反应介质,还可作为后期涂料的成膜助剂,避免了脱除工艺。研究了水分散体的最佳制备工艺条件,通过改变环氧树脂和溶剂比例、反应条件、中和剂的种类和引发剂的量等制备出稳定的水性环氧丙烯酸分散体。结果表明:环氧树脂和溶剂的质量比为1:0.8、反应温度为110℃、反应时间为3h、三乙胺作为中和剂、引发剂的用量为单体总量的6%时,单体转化率最高,水分散体的稳定性较好。红外光谱测试结果表明:丙烯酸分子接枝到环氧树脂的主链上,而环氧官能团没有变化,酸值的测定表明羧基也未参与反应,激光粒度仪分析和TEM显示水性环氧丙烯酸分散体粒子呈规整的球形结构,粒子的平均粒径约240nm。以制备的水性环氧丙烯酸分散体为基料树脂进行固化成膜,研究了涂层的固化成膜性能。通过研究固化条件、环氧树脂的含量和丙烯酸的量对涂层的性能影响,结果表明:当固化温度控制在60℃,固化时间为2h,涂层的交联度、附着力、硬度显著提高,FT-IR测试表明,在固化过程中环氧基与胺基固化剂之间发生了交联反应,通过DSC和TGA进行表征,结果显示随着环氧树脂的量增加,涂层交联密度增大,热稳定性提高。通过电化学阻抗谱分析,当环氧树脂含量为60%时,涂层防腐蚀性能好,达1.76×10~5ohm。在固化成膜过程中,环氧基和胺基之间形成了交联网状结构,涂层的阻隔性能显著增强,从而提高了涂层的耐腐蚀性。将水性环氧丙烯酸分散体制备水性金属防腐涂料,测得涂层附着力达1级,耐冲击性为50Kg·cm,耐水性可达240h无异常,耐盐雾性可达400h。由此可见,通过自由基接枝聚合制备的环氧丙烯酸水分散体,在金属防腐领域具有广阔的应用前景。