本论文分为三个部分,第一部分为有机硅缩合物改性丙烯酸树脂及分散体的研究;第二部分为聚碳酸酯二醇改性丙烯酸树脂及分散体的研究;第三部分为有机硅改性水性双组分聚氨酯涂料用于PP塑料涂料研究。(1)通过共水解缩合反应,以乙烯基三乙氧基硅烷(VTEOS)与正硅酸乙酯(TEOS)为原料合成了活性有机硅缩合物;采用溶液聚合的方法,将有机硅缩合物与丙烯酸酯类单体混合,制备出一种有机硅改性丙烯酸树脂及其分散体,并与异氰酸酯固化剂配制成双组分聚氨酯涂膜。采用红外光谱对有机硅缩合物结构进行表征,红外光谱中1085 cm-1处为Si-O-Si键反对称伸缩振动峰,确定了有机硅缩合物的生成;树脂聚合过程中,有机硅添加量增加,分散体粒径增大,粒径分布也随之变宽;通过热储实验发现,有机硅含量低于6%时,分散体的稳定性略有下降,含量增加到8%时,分散体的稳定性明显降低;同时,研究了有机硅用量对涂膜性能的影响。结果表明:有机硅的引入提高了涂膜的表面性能、耐溶剂性能、附着力和硬度,但涂膜的耐磨性能下降;树脂分子结构中引入了 Si-O-Si键,涂膜的耐热性能明显提高,热重分析(TGA)表明有机硅用量6%时,涂膜最终的残余量由原来的10%增加到21%。综合考虑分散体及涂膜的各项性能,有机硅缩合物的用量为6%时,分散体及涂膜的各项性能最优。(2)利用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)对分子量1000的聚碳酸酯二醇(PCDL)进行亲水改性,在聚碳酸酯二醇结构中引入羧基;通过测定溶液中-NCO 的值,得出 n(PCDL):n(IPDI)为 0.5,n(DMPA):n(PCDL)略大于2,反应进行完全;以亲水改性PCDL、非改性PCDL分别与丙烯酸酯类单体共聚制备一系列改性丙烯酸树脂及其分散体,并与异氰酸酯固化剂配制成双组分聚氨酯涂膜。研究了 PCDL加入方式对树脂合成的影响,PCDL用量对丙烯酸分散体粒径、Zeta电位及稳定性能的影响,同时研究了改性PCDL用量对涂膜机械性能、耐热、耐水性能的影响。结果表明:引入PCDL时,采用PCDL与丙烯酸酯类单体混合滴加的方式,制备的丙烯酸树脂性能较好;增加改性PCDL用量,分散体粒径先增大后减小,增加非改性PCDL用量,分散体粒径增大;Zeta电位测试结果显示,改性PCDL用量为0～10%时,分散体Zeta电位随用量的增加而减小,继续增加用量,Zeta电位随用量增加而增大,但分散体的Zeta电位随非改性PCDL用量的增加而增加;热储实验表明,亲水PCDL改性分散体的稳定性大于非亲水PCDL改性分散体的稳定性;PCDL的添加提高了涂膜的耐溶剂、耐磨和表面性能,PCDL用量为10%时,涂膜耐溶剂擦拭次数最高为311,水接触角可达90.2°,涂膜磨损失重低至16.21 mg;热重分析和电化学测试表明,PCDL分子结构中碳酸酯键分子间内聚力较强,羰基基团具有强极性,PCDL的添加有效提高了涂膜的耐水和耐热性能。(3)利用有机硅改性丙烯酸多元醇水分散体制备双组分聚氨酯面漆,与市售的氯化聚丙烯油性底漆配套,用于PP塑料涂料。油性底漆的喷涂促进了面漆在PP塑料上的附着,提高了涂层的耐刮擦性能;底漆膜厚对复合涂层的附着力有一定的影响,膜厚控制在20～25 μm,涂层附着力最佳;采用六亚甲基二异氰酸酯(Bayhydur(?)XP 2487/1)固化剂,涂膜耐水、附着力性能最优;-NCO/-OH比值为1.3,涂膜交联密度适宜,有利于提高涂层的耐水性能;在配制面漆时添加附着力促进剂,能够改善面漆在底漆上的附着,明显提高了涂层的附着力;涂膜烘烤温度升高至90℃,附着力促进剂的作用得到充分发挥,提高了涂层的附着力及耐水性能。