片状铝粉由于具有优异的金属光泽、随角异色效应、漂浮性能、遮盖性能以及屏蔽效应,目前被作为一种重要的金属颜料。因此,它被广泛应用于汽车涂料、工业涂料、印刷油墨、塑料涂料以及耐腐蚀涂料。随着,人类对于环境和生命健康要求逐渐提高以及社会可持续发展的需要,国家正严格控制企业VOCs的排放。当前,传统的溶剂型涂料正逐渐被水性涂料所取代,水性涂料安全无毒,且具有较低的VOCs的排放量,在日常生活中得到了广泛的应用。然而,原来适用于油性涂料中的铝颜料已不满足在水性涂料中的使用,铝颜料容易与水性涂料中的水分子发生化学反应,导致铝粉表面被腐蚀,铝颜料的光泽度降低,不满足在涂料中的使用标准。而且,化学反应产生的氢气成为不安全因素,并给工业生产和储存过程带来安全隐患。并且原来的铝颜料在水性涂料体系中还存在着分散性差,易团聚等实际应用问题。本论文针对以上问题,设计并制备了三种应用于水性涂料中铝颜料,制备的水性铝颜料在保证具有良好的耐水性的条件下,自身的光泽度基本保持不变;除此之外,铝颜料在水性涂料中的分散性能优异,满足行业使用标准。具体内容如下:1.设计了一种多层结构包覆的水性铝颜料。首先,采用配制的钼酸盐钝化液处理铝粉表面,在铝粉表面形成一层化学钝化膜。接着,利用正硅酸乙酯在碱性催化剂作用下水解-缩合,实现了二氧化硅膜层在片状铝粉表面的制备。为了进一步提高铝颜料在水性树脂中的分散性,采用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)在铝粉表面耐腐蚀层修饰。研究结果表明,采HG/T 2456.5-2016进行测试,多层结构包覆的水性铝颜料基本无氢气产生,表明所制备的微胶囊化片状铝粉具有优异的耐腐蚀性。并通过电子显微镜下观察发现,铝颜料在水中的分散性优异,无团聚现象。2.设计了一种聚多巴胺膜在片状铝粉表面自组装的水性铝颜料。以片状铝粉为核,聚多巴胺膜为耐腐蚀膜的微胶囊结构。将铝粉置于配制的Tris-HCl多巴胺缓冲溶液中,在pH为8.5温和条件下,片状铝粉表面制备了聚多巴胺耐腐蚀膜,从而实现对于片状铝粉表面的保护。根据行业标准HG/T 2456.5-2016耐水测试结果表明,这种聚多巴胺膜自组装的铝颜料耐蚀性相对于原始铝粉有较大的提高,且改性后的铝颜料在水性涂料中具有优异的分散性。3.设计了一种侧活性的聚甲基含氢硅氧烷在片状铝粉表面接枝与固化微胶囊包覆的水性铝颜料。首先,片状铝粉表面通过静电吸附一层三乙醇胺分子层,三乙醇胺带有的羟基基团可与含氢聚硅氧烷在碱性催化剂作用下脱氢接枝,接枝后的聚硅氧烷在铝粉表面原位聚合固化成膜。根据行业标准HG/T 2456.5-2016的耐水测试,聚硅氧烷接枝固化改性的铝颜料在2小时内析氢量为0 ml,表明所制备的有机硅包覆的铝颜料具有良好的耐腐蚀性。将所制备的水性铝颜料进行汽车漆应用研究,从涂料的光泽度和耐腐蚀结果显示,实验室制备的水性铝颜料满足在水性汽车漆中的应用标准。