2.1乳液Tg的设定
水性工业涂料一般要求常温成膜，这就要求乳液的最低成膜温度在常温范围，即15～25℃，但是如果乳液的Tg值在此范围时，乳液成膜后乳胶膜过软，刚性或硬度不达标，高温使用容易返粘，并且耐盐雾性能也受到削弱，因此需要提高Tg，以提高硬度，提高耐盐雾性能。当Tg过高时，如50℃以上，虽然有助于提高乳胶膜硬度，提高耐盐雾性能，但是为了使乳液常温成膜，必须加入足够多的高沸点有机溶剂如醇酯-12等作为成膜助剂，过多有机溶剂的添加违背了水性化的趋势，为了保证乳胶膜有一定的硬度，并且在成膜过程中不能加入太多的高沸点有机溶剂，乳液的Tg设定为40℃，此时加入3%～8%的成膜助剂量能够保证乳液常温状态正常成膜。
2.2交联单体丙烯酰胺对乳液聚合反应的影响
仅以苯乙烯、丙烯酸丁酯作为反应单体时，反应后乳液黏度低于100mPa·s，乳液成膜后高聚物呈线型排列，不能形成体型交联结构，耐盐雾性能非常低。为了提高黏度以便于涂料的调配，并增加乳液的交联度，反应中引入交联单体丙烯酰胺。丙烯酰胺的量超过单体总质量的4.0%时，乳液黏度上升至1000mPa·s以上，不利于聚合反应的进行，也不利于后期涂料的调配。为了使乳液黏度适中，并具有一定的交联度，加入的丙烯酰胺的量为单体总质量的3.0%。此时所得乳液黏度在200～500mPa·s，保证了聚合反应的顺利进行，且乳液具有一定的交联度。
2.3甲基丙烯酸缩水甘油酯对乳液使用性能的影响[5]
由于甲基丙烯酸缩水甘油酯同时含有双键和环氧基团，双键与其他单体能够进行聚合反应，同时将环氧基团引入聚合物分子链中。引入的环氧基团在成膜过程中可以与羧基、羟基进行交联，形成交联键，提高乳胶膜的致密性，另外环氧基团对金属材料具有较强的粘接能力，能够提高乳胶膜对底材的附着力。胶膜的致密性提高，延长了各种介质透过胶膜进入胶膜与金属界面的时间，从而提高乳胶膜的耐盐雾时间。表1是不同甲基丙烯酸缩水甘油酯用量对乳胶膜耐盐雾性能的影响。
表1甲基丙烯酸缩水甘油酯用量对乳胶膜耐盐雾性能的影响
由表1可以看出，随着基础乳液配方中GMA的用量从0提高到4.4%，乳胶膜的耐盐雾时间从72h提高到168h，此时再提高GMA的用量，对乳胶膜的耐盐雾性能不再起明显作用。这是因为，过量的GMA不能使乳胶膜的致密性无限提高，乳胶膜的耐盐雾性能在此时已经达到最大值，另外如果过度提高GMA的量，乳液的交联度过大，会导致所得乳液黏度增加，凝胶量增多，所得乳液不稳定。因此确定GMA的最佳用量为4.4%。
2.4含氟单体对乳液性能的影响
含氟化合物在室温下水溶剂化时，具有负的熵值，这是由于水分子倾向于在的溶质分子中憎水性部位周围排列的缘故，同时碳氟键使得碳骨架的硬度增加，从而降低整个分子的可极化度，增加了分子的斥水性。含氟单体引入反应体系后，形成氟碳链，乳液成膜后，含氟侧链向空气接触界面展开，并整齐排列，由于其内聚力很大，形成一层表面能极低的表面，使得水对乳胶膜的润湿性能明显下降，盐雾不能在乳胶膜长时间停留，从而延缓盐雾对板面的腐蚀速度，提高耐盐雾性能[6]。
表2含氟单体对乳胶膜耐盐雾性能的影响
从表2可以看出，含氟单体用量从0提高到1.0%，乳胶膜的耐盐雾性能从72h提高到120h，此时再提高含氟单体的用量，对乳胶膜的耐盐雾性能不再起明显作用。这是因为，当氟含量达到一定值时，含氟侧链全部向空气接触面展开，但此时，乳胶膜的表面张力已经降至最低值，乳胶膜的斥水性不再因含氟量的提高而增强，因此确定含氟单体的最佳用量为1.0%。
2.5GMA与含氟单体联合改性对苯丙乳液性能的影响
通过两种特种单体联合对苯丙乳液进行改性，一方面提高了乳液的交联度，可增加乳胶膜致密性；另一方面降低了乳液的表面张力，提高疏水性。当两者的量分别为单体总量的4.4%和1.0%时，所得乳液耐盐雾时间可达到240h，板面无锈点，主体无起泡。通过对板面锈蚀及起泡现象的分析，可以得出如下结论：普通苯丙乳液的交联度低，防渗透性能差，长时间处于高浓度盐雾条件下，湿附着力逐渐降低，乳胶膜脱离板面鼓起、起泡，另外一方面由于电化学的作用，H2O、O2、Cl-等介质透过涂层，使板面基材被逐渐锈蚀，形成锈点，导致在耐盐雾检测时不过关，这是制约苯丙乳液在工业涂料行业广泛应用的关键因素。本研究通过提高乳液交联度，提高附着力和涂膜致密性，提高乳胶膜表面斥水性能，得到能够满足240h耐盐雾时间的水性工业涂料用高性能耐盐雾乳液。
3结语
(1)采用预乳液半连续滴加工艺，得到以丙烯酰胺交联剂的苯丙乳液，设定乳液Tg为40℃，固含量45%，所得乳液黏度200～500mPa·s，该乳液具有适中的交联度，较好的耐盐雾性能，可进一步用特种单体改性以提高耐盐雾性能。(2)特种单体改性时，当GMA用量为单体总量的4.4%，含氟单体用量为单体总量的1.0%时，乳液成膜后耐盐雾时间达到240h，可以用于水性工业涂料行业。(3)高性能的耐盐雾苯丙乳液适于水性工业涂料行业应用，有助于提高水性工业涂料的耐盐雾性能，解决工业涂料水性化过程中的主要指标耐盐雾性能不达标的问题，因而具有广阔的市场应用前景。
