环氧树脂具有优异的力学性能、强粘结性能,广泛应用于涂料、胶黏剂、工程塑料等领域。环氧树脂难溶于水,只能在酮类、芳香烃类等有机溶剂中溶解,而有机溶剂不仅易燃易爆、有毒,且容易挥发,对环境造成污染。当今社会越发重视保护环境,溶剂型环氧树脂对环境的污染问题引起了人们的关注,开发环保型的水性环氧树脂成为发展趋势。水性环氧树脂的涂层固化后存在质脆、柔韧性和冲击强度较差等缺点,使其应用受到限制。本文利用硅溶胶对水性环氧树脂进行改性,在一定程度上改善了水性环氧树脂的力学性能、耐水性、耐腐蚀性。首先,采用单质硅粉法制备硅溶胶,通过单因素实验,考察时间、温度、催化剂用量等因素对胶粒平均粒径的影响,确定最优工艺条件。在0.8g氢氧化钠催化剂的作用下,采用20.0 g硅粉与200mL蒸馏水在90℃下反应5 h,制备出的硅溶胶平均粒径为18nm,浓度为15%,pH为11,产品均一透明、有蓝色荧光。然后对制备的硅溶胶进行表面处理,探究KH560用量对硅溶胶亲油效果的影响。结果表明,KH560含量为7%时,改性效果最佳。其次,采用接枝反应法对环氧树脂进行水性化,考察聚合时间、聚合温度、BPO用量、甲基丙烯酸用量、中和度对体系酸值或乳液稳定性的影响,从而确定水性乳液制备的最优条件。最后,将硅溶胶添加到改性环氧树脂中,原位分散制备改性水性环氧乳液。探究纳米SiO2含量对乳液稳定性及其涂层性能的影响。随着纳米Si02含量的增加,乳液稳定性以及涂层的力学性能、耐水性、耐酸碱性、耐腐蚀性均呈现先提高后下降的趋势。纳米SiO2含量为6%时,制得的改性水性环氧乳液具有较好的稳定性、优异的力学性能、耐水性和耐腐蚀性能。