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聚丙烯酸酯乳液具有环保、易成膜、附着力和耐候性好等优点，近年来在涂料、胶黏剂等领域有着广泛的应用。但是，由于受外加乳化剂、树脂分子链带亲水性基团等因素的影响，漆膜的耐水性很差，光泽、硬度、附着力等物理机械性能欠佳。为提高聚丙烯酸乳液涂料的综合性能尤其是耐水性，扩大其应用范围，需要对聚丙烯酸酯乳液进行改性。本文采用反应性乳化剂与丙烯酸酯类单体进行乳液共聚，使乳化剂的亲水基成为树脂分子链的侧基，以阻止乳化剂向涂料漆膜固化表表面迁移而损害漆膜的耐水性，同时选用多种功能单体与丙烯酸酯类单体共聚，使合成出的树脂分子链带多种在常温下可与外加固化剂发交联反应的功能侧基，合成出树脂分子链存在内交联键且就分子链带多种功能侧基的具有网络结构的功能乳胶粒子，功能乳胶粒子的大分子所含功能侧基与外加固化剂在常温下可发生外交联反应，以进一步提高其涂料固化漆膜的交联程度，从而提高漆膜的物理机械性能尤其耐水性。本文围绕这一目标，系统研究聚合条件对乳液性质的影响，涂料固化漆膜的性能尤其耐水性的影响因素，探讨乳液树脂及其涂料固化漆膜的微结构与性能之间的关系。采用反应性乳化剂，以甲基丙烯酸甲酯（MMA）和苯乙烯（St）为硬单体，丙烯酸酯丁酯（BA）为软单体，甲基丙烯酸（MAA）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯（AAEM）为功能性单体，过硫酸钾（KPS）为引发剂，进行乳液聚合，成功合成出功能化聚丙烯酸酯乳液。研究了反应性乳化剂用量、功能性单体用量对单体转化率、凝胶率、乳液稳定性、乳胶粒子的粒径和电位的影响，固化剂类型和用量对漆膜性能的影响。结果发现，当反应性乳化剂用量为3wt%时，MAA用量为5wt%时，聚合体系单体转化率达98.17wt%，凝胶率为0.48wt%，乳胶粒子粒径为106.2nm，粒径分布为0.032，Zeta电位为-43.87mV，乳液的机械稳定性，离心稳定性以及Ca2+稳定性均通过。当MAA、HEMA和AAEM三种功能性单体与丙烯酸酯类单体共聚合成乳液树脂，涂料PH值为8~9，以XC-113为固化剂，其用量为10wt%时其涂料的固化漆膜具有更好的物理机械性能和最佳耐水性，漆膜在40℃去离子水中浸泡，10天不发白无损坏，达到国家标准。FT-IR分析表明XC-113的氮丙啶三元环与羧基上的羟基和酯基上的羟基发生开环交联反应，DSC分析表明MAA的引入提高了乳液树脂的Tg，TG分析表明用XC-113交联固化后漆膜的热稳定性大幅度提高，SEM分析表明，漆膜表面具有平整光滑的微观形态，漆膜内部乳胶粒子结合紧密，呈均一的相结构。采用反应性乳化剂，以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（A-174）为有机硅单体，MMA、St、BA、双甲基丙烯酸乙二醇酯（EGDMA）为共聚单体和KPS为引发剂进行乳液共聚合，成功合成出分子链之间存在硅氧烷交联键和桥型交联键、分子链带有β-酮羰基的、乳胶粒子具有交联网络结构的功能化硅丙乳液。研究了A-174、EGDMA用量对聚合体系稳定性、单体转化率、聚合体系凝胶率、乳胶粒子粒径以及固化剂类型和用量对固化漆膜性能的影响。结果发现，当A-174用量为9wt%，EGDMA用量为2wt%时可以合成出稳定性好、单体转化率高、凝胶率低、乳胶粒子粒径较小的乳液，当使用有机硅固化剂KH550和氮丙啶类固化剂XC-113，其用量分别为2wt%和1.5wt%时可以获得成膜性好的涂料和光滑平整的漆膜，且所获得的漆膜具有高光泽度、良好的物理机械性能和优异的耐水性，漆膜在40℃去离子水中浸泡10天不发白无损坏，达到国家标准。FT-IR分析表明，KH550与硅丙乳液树脂分子链中的AAEM的β-酮羰基的烯醇式异构体发生交联反应，DSC分析表明，A-174和EGDMA的引入提高了硅丙乳液树脂的Tg，TG分析表明，分子链之间的硅氧烷键的存在和用KH550交联固化后，其漆膜的热稳定性大幅度提高，SEM分析表明，固化漆膜具有平整光滑的表面微观形貌，当A-174用量为9wt%的硅丙乳液树脂与KH550具有良好的相容性，从而形成均一的相结构，这是漆膜具有优良的物理机械性能和高耐水性的原因。