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本文首先回顾了耐指纹剂的发展历程,对耐指纹剂的国内外发展情况进行了总结。通过各种耐指纹剂制备技术的比较,确定了本课题所采用的技术方案,分为两步：首先以化学改性为基础,在环氧树脂分子中引入硅氧烷、丙烯酸等单体,将合成的树脂用水分散,制得含硅水性环氧丙烯酸酯乳液；再通过含硅助剂对制得的含硅水性环氧丙烯酸酯乳液进行改性,进一步提高乳液成膜后的耐腐蚀性及附着力,使体系性能最优化。用FT-IR、SEM、TEM等现代表征技术和相关标准中的测试方法对合成的含硅水性环氧丙烯酸酯乳液进行了表征和测试,在分析表征结果和测试数据的基础上,探讨了反应过程中共溶剂的选择、接枝单体组成、硅氧烷的引入方式、硅氧烷的含量以及聚合温度等因素对乳液粒子的粒径、乳液黏度的影响。结果显示：在含硅水性环氧丙烯酸酯的合成过程中,以l-甲氧基-2-丙醇、乙二醇甲醚为混合溶剂,接枝的羧基单体中完全采用丙烯酸,且丙烯酸含量为单体总量的24％,并通过自由基接枝聚合在环氧树脂分子中引入25％单体总量的KH-151硅氧烷,聚合反应温度为115℃,在上述条件下合成的含硅水性环氧丙烯酸酯乳液具有较低的使用黏度,涂-4黏度计测定为6.49～12.99mm2·s-1,且乳液粒径较小,分散液稳定。通过DSC对合成的乳液进行了表征,结果表明：有机硅氧烷的引入,大大降低了乳液同化反应的温度,有利丁乳液低温固化成膜。
本研究在含硅水性环氧丙烯酸酯乳液中添加改性剂及助交联剂,制备了稳定的无铬耐指纹剂。通过考察体系稳定性及成膜后的性能,研究了改性剂、助交联剂的种类及用量对体系的影响。结果表明：当以16％硅溶胶为体系改性剂,采用EPOCROS WS-500为助交联剂且Oxazoline基/羧基=0.8的添加量时,所制得的无铬耐指纹剂性能稳定,且成膜完整连续,具有优良的耐腐蚀性能。对制得的无铬耐指纹剂于130℃高温同化成膜,成膜时间为30s时,得到的涂膜性能良好。对涂层的性能考评显示：涂层经96h耐盐雾试验,R.NO.≥8;漆膜被NaOH碱液覆盖的区域在3min之内无气泡或气泡数量在3个以内,5min之后气泡不密集且气泡直径小于1mm,漆膜无剥落、溶解、粉化现象；涂层膜厚为1.0～1.2μm,符合具有优异导电性时对膜厚的规定；涂层附着力达到0级；无铬耐指纹板色差值ΔE小于2,耐指纹性能良好。