随着人们环保意识和对生活质量要求的提高，涂料、油墨被广泛的应用到生产生活中，其中铝粉基水性涂料因环保、综合性能优良的特点已成为人们生产使用的主流趋势。但是铝粉基应用于水性涂料在水性和碱性环境下会因腐蚀“发黑”，影响涂料的使用性能，如何让铝粉与水性涂料混合而不被腐蚀变质是国内外的一个难题。本论文把自交联技术引入到包覆铝粉中，使铝粉表面的包覆膜发生交联，解决了铝粉基涂料不耐腐蚀的问题，提高了铝粉的缓蚀率。

论文以丙烯酸（AA）、双丙酮丙烯酰胺（DAAM）为反应单体，以蒸馏水和异丙醇为溶剂、分散剂，选择过硫酸铵为引发剂，制备出了含有酮羰基的聚丙烯酸包覆铝粉，再利用酮基与酰肼基的反应，以已二酸二酰肼（ADH）作为交联剂，得到了酰肼基团自交联改性包覆铝粉。

实验研究了单体剂量、反应温度、引发剂剂量、交联剂对铝粉缓蚀率的影响，应用傅立叶红外光谱仪（FTIR）、X射线光电子能谱仪（XPS）、透射电子显微镜（TEM）、扫面电子显微镜（SEM）等仪器对自交联改性包覆铝粉的结构、形貌、包覆膜是否发生交联等进行了表征。

实验发现当反应温度为95°C，丙烯酸剂量为0.5g，引发剂剂量为0.25g，ADH/DAAM为0.5时制得的自交联改性包覆铝粉的缓蚀率最高。扫描电镜、透射电镜、热失重分析结果表明有包覆膜包覆在铝粉表面，傅立叶红外光谱和XPS分析结果表明铝粉表面的包覆膜发生了交联。

论文还以丙烯酸（AA）为反应单体，以蒸馏水和异丙醇为溶剂、分散剂，选择过硫酸铵为引发剂，制备出了聚丙烯酸包覆铝粉，利用羧基与Zn2+的静电作用，以二水合乙酸锌（C4H6O4Zn*2H2O）为交联剂，得到了多价金属自交联改性包覆铝粉。实验研究了反应时间，溶剂剂量、分散剂剂量、Zn2+/AA的配比对铝粉缓蚀率的影响，采用与上述相同的方法对自交联改性包覆铝粉进行了表征。

实验发现当反应时间为2h，异丙醇剂量为6g，蒸馏水剂量为30g，Zn2+/AA的配比大于0.3时制得的多价金属自交联改性包覆铝粉的缓蚀率最高。扫描电镜、透射电镜、热失重分析结果发表有包覆膜包覆在铝粉表面，傅立叶红外光谱和XPS分析结果表明铝粉表面的包覆膜发生了交联。

总结：

铝粉作为涂料、颜料和油墨被广泛的应用到生活和生产中，在实际应用中铝粉在水性和空气的环境中容易腐蚀“发黑”影响使用性能。针对这一问题本文首次采用自交联的方法对包覆铝粉进行改性，解决了包覆膜在水性环境下溶解破坏的问题，从而达到铝粉耐水、耐腐蚀的目的。

本文首先采用酰肼基团自交联体系对包覆铝粉进行改性。通过有机包覆制得含有活泼酮羰基的聚丙烯酸包覆铝粉，再通过酮基与酰肼基的交联反应得到酰肼基团自交联包覆铝粉，实验考虑了反应温度、丙烯酸（AA）剂量、引发剂（过硫酸铵）剂量、DAAM/ADH的配比等因素对改性包覆铝粉缓蚀率的影响，采用红外、扫描电镜、透射电镜、XPS等分析仪器对改性包覆铝粉进行表征分析。结论分析如下：

(1)通过析氢实验测自交联改性包覆铝粉的缓蚀率，发现在60～100°C范围内升高温度能够提高铝粉的包覆程度和包覆膜的交联度；随着丙烯酸剂量增加，铝粉的包覆膜更加完全致密，缓蚀率更高；随着引发剂剂量增加丙烯酸和DAAM单体分解的自由基也增多，使得铝粉的包覆度和交联度都有所增加，缓蚀率提高，当剂量超过0.25g时，引发分解出的自由基过多反应过于迅速导致一些丙烯酸和DAAM没有来得及反应导致包覆和疏水性变差；ADH/DAAM的配比影响包覆膜的交联度，配比增加时铝粉的缓蚀率提高，当ADH/DAAM的配比超过0.5时，与酰肼基反应的酮羰基不足，交联度不会继续增加。

（2）热失重结果表明，聚丙烯酸包覆在了铝粉上，并且失重曲线出现了多个失重平台，说明铝粉上不同聚合度的聚丙烯酸和不同交联度的聚丙烯酸发生了失重；扫描电镜与透射电镜结果表明，包覆前后铝粉表面形貌有明显不同，衬度明暗差异巨大说明有机薄膜包覆在铝粉上。

（3）FTIR结果表明，酮羰基与酰肼基发生反应，生成腙，而获得交联网络结构；XPS结果表明，交联后的包覆铝粉表面出现了N元素特征吸收峰并且相对含量为5.1%，交联前铝粉却没有N元素，说明交联后的铝粉表面形成了C=N，证明改性包覆铝粉发生了交联。

其次，论文为了解决DAAM/ADH交联体系成本较高的缺点。以乙酸锌为交联剂，利用乙酸锌与丙烯酸的静电作用生成配合物发生交联，制备了多价金属自交联包覆铝粉，实验考虑了反应时间、异丙醇剂量、水的剂量、Zn2+/AA配比等因素对改性包覆铝粉缓蚀率的影响，采用红外、扫描电镜、透射电镜、XPS等分析仪器对改性包覆铝粉进行表征分析。结论如下：

（1）析氢实验表明，蒸馏水和异丙醇不参与包覆反应，只是起到溶剂和分散铝粉的作用，剂量少时铝粉分散不好包覆效果差，剂量过量时减少了丙烯酸与铝粉的接触造成包覆不完全导致缓蚀率低；反应时间为2h改性包覆铝粉的缓蚀率最好，时间过短不能使丙烯酸完全包覆在铝粉上造成包覆不完全，时间过长造成部分聚丙烯酸溶解；Zn2+/AA的配比影响铝粉包覆膜的交联度，配比提高交联度提高，铝粉的缓蚀率也相应增加，当配比大于0.3时铝粉的缓蚀率增加幅度较小，原因是提供交联点的羧基反应趋于饱和，没有足够的羧基与Zn2+反应增加体系的交联度。

（2）热失重分析结果表明，铝粉表面有有机物质包覆在上面，并且失重曲线有两个失重平台，第一个失重平台为未交联的聚丙烯酸，失重率为10%，第二个失重平台为交联的聚丙烯酸，失重率为2%；扫描电镜与透射电镜结果表明，包覆前后铝粉表面形貌有明显不同，衬度明暗差异较大说明有层膜包覆在铝粉上。

（3）FTIR结果表明羧基与锌离子发生了络合交联反应；XPS结果表明，交联后的铝粉表面出现了Zn元素特征吸收峰并且相对含量为2.2%，交联前铝粉却没有Zn元素吸收峰，说明交联后的铝粉表面形成了-COOZn2+OOC-结构，证明改性铝粉表面的包覆膜发生了交联。