2.3羧基含量的影响
在制备水性涂料时，不可避免地要引入大量的极性基团，以提高树脂与水的相容性和分散性，这也正是水性涂层的耐水性或耐蚀性较差的原因。本研究制备了相对分子质量约4000的不同MAA用量（MAA分别占聚合单体总质量的13%、20%和27%）的改性树脂涂料。不同MAA用量的改性树脂涂层的DSC扫描图见图2。
由图2可见：不同MAA用量的改性树脂涂料，无论溶剂型还是水性涂料，其涂层Tg均随MAA用量增加而升高。其原因在于：在聚合反应单体中，Tg为6℃的MAA用量增大，而Tg为-56℃的BA用量减少，相应聚丙烯酸酯的Tg会提高，因而，由其与环氧正辛酸酯进行二步酯化所得产物的涂层Tg必然随之提高。这一实验结果再次证实采用不同丙烯酸类单体改变树脂Tg的可行性，这也是采用丙烯酸改性环氧树脂的一大优点。不同MAA用量的改性树脂涂料的性能测试结果见表3。
表3不同MAA用量的改性树脂涂料的性能测试结果
如表3所示：不同MAA用量的涂层交联度差异不大，这可能是由于固化时采用的氨基树脂固化剂用量一定，因而交联度未出现显著的差异。如表3所示：不同MAA用量的涂层吸水率随MAA用量增大而增大，这是因为MAA用量越大，改性树脂所含极性官能团（羧基）越多，即亲水性官能团越多，则涂层吸水率增大。此外，同种改性树脂水性涂料与其溶剂型涂料相比，水性涂层吸水率较高，尤其在MAA用量为27%时，水性涂层吸水率约为溶剂型涂层的3.32倍。推测可能是水性涂层固化时有少量水残留于涂层内部，当涂层浸入水中时，便形成输水通道，削弱了交联涂层对水的屏蔽作用，进而影响涂层的耐水性。
3结语
本研究采用二步酯化工艺，通过控制反应条件，以及通过酯化反应将丙烯酸酯类聚合产物接枝到一端环氧基被长链烷烃封闭的环氧树脂上，实现了对丙烯酸改性环氧树脂的半定量控制。用改性树脂制备水性涂料的结果表明：该水性涂料具有良好的水分散性，大大降低了有机溶剂的用量，在有机溶剂用量低于20%时，各改性树脂水性涂料均能稳定贮存30d以上，涂料黏度适中，容易涂覆。DSC测试表明：改性树脂明显降低了原环氧树脂的Tg，提高了涂层的单次涂覆厚度。交联度测试结果表明：丙烯酸树脂对环氧树脂改性，显著提高了涂层交联度；随着树脂相对分子质量的增大，涂层交联度逐渐增大；涂层的吸水率测试表明：改性树脂水性涂料具备良好的耐水性。13%MAA用量的各种不同相对分子质量水性涂层浸泡500h后的吸水率均在1%以下；涂层吸水率随树脂相对分子质量增大而减小，随MAA用量增大而增大。从目前的结果来看，极性官能团的数量与水分散性、涂层交联度和耐水性的关系密切，提高极性官能团的数量，可显著提高树脂的水分散性，但同时会降低树脂的耐水性和耐蚀性。因而需进一步优化功能性官能团（羧基）与水分散性、固化剂用量、涂层交联度和耐水性之间的关系，制得性能最佳的水性涂料。
