丙烯酸酯乳液改性方法的研究进展
丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展
丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展丙烯酸酯改性水性聚氨酯（Waterborne Polyurethane Modified with Acrylic Acid Ester）在近几年中引起了广泛的关注。
它具有优异的性能和广泛的应用领域，是一种有潜力的高性能材料。
本文将对丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展进行综述，从合成方法、性能调控以及应用领域三个方面进行阐述。
一、合成方法丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成方法主要有两种：乳化聚合法和分散聚合法。
乳化聚合法是通过将水溶性聚氨酯与丙烯酸酯在乳化剂存在下进行共聚反应得到。
此方法具有简单、操作方便、反应温度低等优点，合成的产品分散性好、性能稳定。
而分散聚合法则是通过将聚氨酯与丙烯酸酯分散在共溶剂中共同聚合得到。
此方法可控性好，可以通过改变反应条件来调控产品性能。
二、性能调控丙烯酸酯改性水性聚氨酯的性能可以通过改变聚氨酯段的结构以及调整丙烯酸酯的添加量来进行调控。
聚氨酯段的结构对材料的力学性能、热稳定性和抗水性能有着重要影响。
起硬段物中低分子量杂链段的引入可以改善力学性能，增强材料的耐磨性和拉伸强度。
而丙烯酸酯的添加可以改善水性聚氨酯的柔软性、耐磨性和耐化学性能。
此外，可以通过调整反应条件和配比来控制水性聚氨酯的粒径大小，进而调控粒子分散性和粘度。
三、应用领域丙烯酸酯改性水性聚氨酯在涂料、胶黏剂和封堵剂等领域具有重要的应用价值。
在涂料领域，丙烯酸酯改性水性聚氨酯可以用于喷涂涂料、木器涂料和工业涂料等。
它具有优异的附着力、硬度和耐候性，且不含有机溶剂，对环境友好。
在胶黏剂领域，丙烯酸酯改性水性聚氨酯可用于水性胶黏剂、纸张粘合剂和电子封装材料等。
它具有良好的粘接性能、拉伸强度和抗黏性，可满足不同应用场景的需求。
在封堵剂领域，丙烯酸酯改性水性聚氨酯可用于混凝土修补、管道封堵和地下工程封堵等。
它具有优异的粘接性能、流变性能和耐水性能，可在复杂的工程环境下有效封堵。
综上所述，丙烯酸酯改性水性聚氨酯在合成方法、性能调控和应用领域等方面取得了一定的研究进展。
乳液型丙烯酸酯压敏胶的改性研究进展
收稿日期：2017-10-13作者简介：潘申鑫（1997-)，男，硕士研究生，主要从事功能高分子的制备与性能研究。
E-mail:2277109033@。
通讯联系人：张玉红（1974-)，女，教授，硕士生导师。
主要从事功能高分子的制备与应用研究。
E-mail：。
乳液型丙烯酸酯压敏胶的改性研究进展潘申鑫，张玉红，何培新(有机化工新材料湖北省协同创新中心，有机功能分子合成与应用教育部重点实验室，湖北大学化学化工学院，湖北武汉430062 )摘要：综述了乳液型丙烯酸酯压敏胶改性研究的进展，包括有机硅改性、引入反应性乳化剂改性、增粘树脂改性、无机纳米材料改性等，并对未来乳液型丙烯酸酯压敏胶的发展做了展望。
关键词：压敏胶；丙烯酸酯；乳液；改性中图分类号：T Q436+.3 文献标识码：A文章编号：1001-5922 ( 2018 ) 03-0053-04压敏胶制品由于用途广泛，近些年来发 展迅速，由最初的对环境造成严重污染的溶剂型压敏胶逐渐发展出一系列其他类型压敏胶，如乳液型、热熔型等等。
其中乳液型丙烯酸酯压敏胶由于环保、安全无毒、产品制备工艺简单以及最终性能较好而受到人们的关注。
但是现有品种存在粘接强度和耐水性差，涂布干燥时间长等一系列问题，极大地 限制了丙烯酸酯类压敏胶的使用范围[1'2]。
为 此，研究者对丙烯酸酯类压敏胶进行了改性研究，并取得较好的进展。
本文对常见的乳液型丙烯酸酯压敏胶的改性方法进行了总结，并对未来发展方向进行了展望。
1改性类型1.1有机硅改性有机桂氧烧结构中桂氧键的键能尚，分子 体积大，内旋转能垒低，表面能小，使得它 本身具有良好的耐高低温性能、疏水性、透 气性和耐候性等特点。
用有机硅改性乳液型丙烯酸酯压敏胶，改性后的压敏胶粘接效果显著改善，贮存时间变长，而且能提高压敏胶耐水性、耐老化性、耐高低温性、耐擦洗 性等多种性能^5]。
目前，最常见的有机硅改性丙烯酸酯聚合乳液的方法有2种，即共混改 性法和化学共聚改性法。
改性丙烯酸酯乳液的研究进展
为 １２ ， 机 硅 预 聚体 的 用 量 为 ９ ， 体 配 比 为 ．％ 有 ％ 单
Ｏ７ ， 丙 醇 用 量 为 １５ ， 获 得 高 稳 定 性 乳 液 ， ．６ 异 ．％ 可
织 、 革 、 纸 、 合 剂 等 领 域 【引， 其 耐 污 性 、 皮 造 粘 ｌ 但 ＿ 耐
水 性 不 够 理 想 。 寒 性 、 热 性 较 差 ， 发 生 “ 粘 耐 耐 易 热
丙 烯 酸 酯 乳 液 聚 合 研 究 ． 比 较 不 同 工 艺 条 件 对 乳
冷 脆 ” 象 ． 其 进 一 步 应 用 受 到 限 制 ． 对 其 改 现 使 经 性 后 则 会 克 服 这 些 缺 点 。 高 其 使 用 性 能 【 。 提 ５ ＇
２ 改 性 丙 烯 酸 酯 乳 液 的 分 类 ２ １ 有 机 硅 改 性 丙 烯 酸 酯 乳 液 ． 有 机 硅 改 性 丙 烯 酸 酯 乳 液 既 具 有 丙 烯 酸 酯
成 膜 各 项 性 能 提 高 张 宝 莲 Ｉ等 以 十 二 烷 基 磺 酸 钠 （ Ｄ ） 烷 基 ９ ｌ ＳＳ、 酚 聚 氧 乙 烯 基 醚 （ Ｐ ０ 为 乳 化 剂 ， 硫 酸 钾 和 Ｏ 一１ ） 过 亚 硫 酸 氢 钠 为 氧 化 还 原 引 发 体 系 进 行 有 机 硅 改 性
引 人 有 机 硅 透 射 电镜 表 明得 到 的 硅 丙 乳 液 为 核
壳结 构 。
聚合反应 ， 聚合进 行 到一改 性疏水 性 、 待 良好 的 透
气 性 等 通 过 将 有 机 硅 氧 烷 单 体 与 丙 烯 酸 酯 类 单 体 拼 合 ．可 以 得 到 兼 具 它 们 优 异 性 能 的新 型 乳 液 材料 ． 即具 有 良好 的 成 膜 性 ． 赋 予 漆 膜 更 好 的抗 又 老 化 ， 污 性 和 抗 水 性 ， 涂 料 、 黏 剂 、 物 整 理 抗 在 胶 织 剂 、 胶 塑 料 等 领 域 已广 泛 应 用 。 橡
有机氟改性丙烯酸酯乳液研究进展
Ｃ—Ｃ主链 和内部分子严密地包住 ， 形成 “ 屏蔽 保 护”， 持 高 度 保 的稳定性 Ｈ 。通过在丙烯 酸酯 聚合 物 中引入 含氟 基团得到 聚丙 Ｊ 烯酸氟代烷基酯 ， 成膜 的过程 中， 氟侧链 趋 向朝外 ， 向空 在 全 并 气 中伸展 ， 全氟烷基会富积 到聚合 物与 空气 的界 面上 ， 以氟 改 所 性丙烯酸树脂具有较 强的化学惰性 Ｊ 。 有机氟改性丙烯酸 酯聚合物兼具 了丙烯酸酯 聚合物 和氟碳
Ｐ ｌ ｒ ｔ ｉ ｎ ｎｉｅｒ ｇ Ｔ ｉ ａ ｓｔｔ ｏ ｅｈ ｏ ｇ ，Ｓ ａｘ Ｔ ｉ ａ ３０ ８ Ｃ ｉａ ｏｙ ｉ Ｍａ ｒ ｌ ｄＥ ｇ ｅｉ ， ａｙ ｎＩ ｔｕｅ ｆ ｃｎ ｌ ｙ ｈ ｎｉ ａｙ ｎ０ ０ ０ ， ｈｎ ） ｍｅ ｃ ｅ ａ ａ ｎ ｎ ｕ ｎｉ Ｔ ｏ ｕ
子公司 、 ｕ ｏｔ 。相 比发达 国家 和地 区 ， 国含 氟丙烯酸酯类 Ｄ Ｐｎ 等 我 单体及其聚合物 的研究 比较 晚 ， 主要 研究 单位有 中科 院有机化
学研究所 、 上海 市有 机氟材 料研 究所等 ｊ 国内主要生产 厂 家 。
有哈尔滨雪佳氟硅公司 、 上海 天格 化工有限公 司等 ， 生产 品种有 （ 甲基 ） 丙烯 酸六 氟丁酯 、 甲基丙烯酸 四氟丙醇酯 、 甲基丙烯酸 十 二氟庚酯等 。 胡立立等 以 １ １ ２ ２ Ｈ，Ｈ， Ｈ，Ｈ一全 氟辛 醇 、 烯 酸为原 料 ， 丙
２１年 ３ ０１ ９卷第 ２ ４期
广州 化 工
・７ １・ຫໍສະໝຸດ 有 机 氟 改 性 丙 烯 酸 酯 乳 液 研 究 进 展
费 昀卿 ，李 迎 春 ，朱 玉 明 ，李 振 中
弹性丙烯酸酯类乳液的研究进展
２ 非离 子 乳 化 剂 （ Ｐ １ 和 阴离子 乳 化 剂 （ Ｓ 的 ， Ｏ 一 ０） Ｄ Ｂ） 质 量 比为 ３ ：１ 引 发 剂 质 量 为 ０６ ， ．％，自交 联 单 体 质 量 为 ２ 保 护 胶 体 质量 为 ０４ 时 ， 制 得 高 弹性 自 ％， ．％ 可
酯 是 主 要 的微 交 联 功 能 单 体 … 。由于 Ｎ Ｍ亲 水 性 ＨＡ 较 强 ， 物 理 上 很难 与 油性 的丙 烯 酸 酯 类 单 体 混 合 ， 在 而更 倾 向于 在水 相 中均 聚 ， 不 到微 交 联作 用 ， 而 起 反 降 低 了耐 水 性 。因此 一 般 加 入 其 它 功 能 单 体 ， （ 如 甲 基 ） 烯酸 、 丙 丙烯 酸 一 一羟 乙 酯等 与 ＮＨ Ｍ共 同完 成 Ｄ Ａ 交 联 作 用 。丙 烯 酸 季 戊 四 醇 酯 ＿］ 一 种 性 能较 好 的 ４是
摘 要 ：介 绍 了弹性 丙烯 酸 酯 类乳 液 的性 能和 特 点 。着重 论述 了３ 应 用 最广 的 弹性 丙烯 酸 酯 类 种
乳 液 ： 丙烯酸 酯 乳液 、 乙烯 改 性 丙烯 酸 酯乳 液 、有机 硅 改 性 丙烯 酸 酯乳 液 的合 成方 法和 性 能特 点 。 纯 苯
关 键词 ：弹性 乳 液 ；丙烯 酸 酯乳 液 ；合 成
１ 纯 丙 烯 酸 酯 类 乳 液
１１ 二元 丙烯 酸 Ｎｒ 液 ． ｃ Ｌ
交 联 单 体 ， 由于 其 在 丙 烯 酸 酯 乳 液 中 存 在 较 难 乳 但
化 的 问题 而 使其 使 用 受 到 限制 。 陈立 军 等人 ｌ］ 用 Ｎ ５ 采 一羟 甲基 丙 烯 酰胺 为 自交联
纳米二氧化硅改性丙烯酸酯涂料的研究进展
第52卷第12期 辽 宁 化 工 Vol.52，No.12 2023年12月 Liaoning Chemical Industry December，2023纳米二氧化硅改性丙烯酸酯涂料的研究进展李 伟（安徽师范大学化学与材料科学学院，安徽 芜湖 241002）摘 要：纳米SiO2改性丙烯酸酯涂料可以改进涂层的光学性能、防腐蚀性能、机械性能等。
纳米SiO2与丙烯酸酯乳液有不同的聚合方法，所得产品性能也不同。
综述了共混法、溶胶-凝胶法、原位聚合法在制备纳米SiO2/丙烯酸酯乳液中的应用，以及三种复合乳液制备方法对涂料性能的影响。
关键词：纳米SiO2；丙烯酸酯；改性；复合方法中图分类号：TQ630.4文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）12-1826-04丙烯酸酯单体中的双键经聚合反应生成丙烯酸酯树脂，由丙烯酸酯树脂制得的涂料具有良好的耐候性、耐酸碱等性能，在汽车、家具、机械、建筑等领域得到广泛应用[1-2]。
由于丙烯酸酯单体的多变性，多种酯基在不同介质中的溶解性，以及与其它涂料用树脂的混溶性等特点，丙烯酸酯树脂已成为涂料工业中全能的通用树脂[3]。
丙烯酸酯涂料也有一些缺点，如热稳定性较差，涂膜易返黏，机械加工性能差等。
为改善涂料性能，有机-无机复合技术为涂料改性开辟了新途径，复合改性技术可以将有机聚合物的优异性能与无机材料杰出的刚性，对热、化学、大气的稳定性结合起来，显著提高涂料性能。
纳米科技的发展使得有机-无机复合改性涂料进入了新阶段，纳米材料在分子水平上实现了有机-无机材料的复合。
纳米SiO2呈三维网状结构，表面存在不饱和键以及不同键态的羟基，具有很高的反应活性，而且表面吸附能力强，对紫外光、可见光以及近红外线有较高的反射率，而且纳米SiO2可深入到高分子化合物的π键附近，形成空间网状结构。
纳米SiO2有着广泛的商业应用，如填料、催化、传感、光子晶体和药物递送等[4-5]。
聚丙烯酸酯乳液聚合与改性优化研究
聚丙烯酸酯乳液聚合与改性优化研究摘要：聚丙烯酸乳液聚合的整个流程主要为分散、乳胶粒生成、乳胶粒长大以及聚合等环节。
本文对聚丙烯酸酯乳液聚合过程进行了分析，对聚丙烯酸酯乳液聚合功能性单体改性于复合改性展开了研究，以供参考。
关键词：聚丙烯酸酯乳液聚合；功能性单体改性；复合改性1.聚丙烯酸酯乳液聚合1.1 乳液聚合的过程聚丙烯酸酯乳液聚合的组成主要分为丙烯酸酯类单体、引发剂、乳化剂以及水（分散介质）。
乳化剂中含有亲油的非极性基团和亲水的极性基团，使得丙烯酸酯类单体在水中较均匀地分散，形成小胶束，从而在引发剂的作用下进行自由基聚合，完成乳液聚合。
根据时间-转化率的关系，将乳液聚合过程分为四个阶段：分散阶段、乳胶粒生成阶段、乳胶粒长大阶段以及聚合反应完成阶段。
分散阶段也就是预备阶段。
在搅拌过程中，乳化剂使聚合单体分布在乳化剂分子稳定的单体液滴内、胶束内以及有着极少量的部分在水相中。
在聚合单体、乳化剂和水混合均匀时，便达到了单体在单体珠滴、胶束以及水相之间的动态平衡。
在分散阶段后期，加入引发剂并升高温度，引发剂在水相中生成自由基，自由基先和体系中少量氧或单体中的阻聚剂反应，这个过程称为诱导期。
诱导期结束后，自由基引发聚合反应，生成乳胶粒，该过程称为乳胶粒生成阶段，乳胶粒生成的机理包括低聚物成核机理和胶束成核机理。
在乳胶粒长大阶段中，自由基由水相进入乳胶粒，并引发聚合，乳胶粒便不断长大。
理论上，聚合体系中的数目以及乳胶粒内的单体浓度不变，单体珠滴中的单体输送到乳胶粒，直到单体珠滴消失，这时反应只能消耗乳胶粒内的单体，随着单体浓度降低，反应速率不断下降。
但是现实中，由于存在体积效应，在乳胶粒长大阶段后期出现加速现象。
1.2 新型乳液聚合工艺1.2.1 无皂乳液聚合无皂乳液聚合过程中完全不加或只加入微量乳化剂，其无残留乳化剂，产物的耐水性、电学性能、光泽度等较好。
无皂乳液聚合主要是将丙烯酸酯类单体自身的亲水性链段或基团发挥出乳化剂的作用，从而反应稳定进行。
丙烯酸树脂改性的研究进展
丙烯酸树脂改性的研究进展丙烯酸树脂改性的研究进展丙烯酸树脂具有色浅、透亮度高、光亮丰满、涂膜坚韧、附着力强、耐腐蚀等特点，是常用的涂层料子。
由于丙烯酸树脂在特定场合存在肯定的缺陷，如硬度、抗污染性、耐溶剂性、机械性能不足好以及本钱偏高等，限制了它的进一步应用。
近年来，随着聚合技术的不绝完满和发展，以及人们对环保产品的重视，丙烯酸树脂的改性受到人们的广泛关注。
国内外学者进行了大量深入的研究，利用有机硅、有机氟、环氧树脂、聚氨酯、纳米料子等对丙烯酸树脂进行改性，取得了比较好的效果。
本文对近年来丙烯酸树脂改性的研究与应用情况作一介绍。
1有机硅改性丙烯酸酯聚合物自身是热塑性的，线性分子上缺少交联点，难以形成三维网状交联胶膜，因此其耐水性、耐沾污性差，低温易变脆，高温易发黏。
而有机硅的Si—O键能（450kJ/mol）宏大于C—C键能（351kJ/mol），内旋转能垒低、键旋转容易、分子体积大、表面能小，具有良好的耐紫外光性、耐候性、耐沾污性和耐化学介质性等。
用有机硅改性丙烯酸酯乳液，可以改善丙烯酸酯乳液热黏冷脆、耐候、耐水等性能，将其应用范围扩大至胶黏剂、外墙涂料、皮革涂饰剂、织物整理剂和印花等领域。
有机硅改性丙烯酸树脂包含物理改性法和化学改性法。
用有机硅氧烷对丙烯酸酯类乳液进行物理改性的方法通常有2种：①有机硅氧烷单体作为促进剂和偶联剂直接加入到丙烯酸酯类乳液中进行改性；②先将有机硅氧烷制成乳液，再将它与丙烯酸酯类乳液冷拼进行改性。
化学改性法是基于聚硅氧烷和聚丙烯酸酯之间的化学反应，从而将有机硅分子和聚丙烯酸酯有机结合的一种方法。
通过化学改性，可改善聚硅氧烷和聚丙烯酸酯的相容性，抑制有机硅分子向表面迁移，使二者分散均匀，从而实现改善聚丙烯酸酯共聚物乳液的物理力学性能的目的。
依据有机硅料子的不同可以采用以下3种方法：①含双键的硅氧烷，特别是含双键的硅氧烷低聚物与丙烯酸单体共聚，生成侧链含有硅氧烷的梳形共聚物或主链含有硅氧烷的共聚物；②带羟基的硅氧烷与含羟基的丙烯酸树脂通过缩合反应生成接枝共聚物；③含氢聚硅氧烷与丙烯酸酯在铂催化剂的作用下进行聚合。
水性丙烯酸酯涂料改性研究进展
水性丙烯酸酯涂料改性研究进展水性丙烯酸酯涂料是一种环保型涂料，具有优异的耐候性、耐水性和耐化学腐蚀性能，成为现代建筑涂料的主流产品之一。
水性丙烯酸酯涂料在使用过程中，仍然存在着一些问题，比如涂膜的硬度、耐磨性和耐化学腐蚀性能有待提高。
为了解决这些问题，近年来，研究人员对水性丙烯酸酯涂料进行了不断的改性研究，取得了一系列重要进展。
本文将对水性丙烯酸酯涂料改性研究的最新进展进行综述，以期为相关研究和应用提供参考。
一、纳米颗粒改性纳米颗粒是一种新型的功能材料，具有较大的比表面积和特殊的物理化学性质，可以在涂料中起到增强功能和改善性能的作用。
研究人员通过将纳米颗粒引入水性丙烯酸酯涂料中，有效提高了涂膜的硬度、耐磨性和耐化学腐蚀性能。
将纳米二氧化硅颗粒引入水性丙烯酸酯涂料中，可以显著提高涂膜的硬度和耐磨性；将纳米氧化铝颗粒引入水性丙烯酸酯涂料中，可以明显提高涂膜的耐化学腐蚀性能。
研究人员还发现，不同形状和尺寸的纳米颗粒对水性丙烯酸酯涂料的性能影响存在差异，通过合理选择和设计纳米颗粒，可以实现对涂料性能的精确调控。
二、功能添加剂改性功能添加剂是一类具有特殊功能的化学品，可以通过引入到水性丙烯酸酯涂料中，改善其性能和功能。
近年来，研究人员通过添加不同种类和含量的功能添加剂，成功改善了水性丙烯酸酯涂料的性能。
添加超分散剂可以提高水性丙烯酸酯涂料的分散性，降低涂料的粘度和表面张力，提高其涂布性和涂膜质量；添加抗氧化剂可以提高水性丙烯酸酯涂料的耐老化性能，延长涂膜的使用寿命。
研究人员还通过添加抗菌剂、防霉剂、防火剂等功能添加剂，成功赋予水性丙烯酸酯涂料新的功能和应用领域。
三、共聚物改性共聚物是一种高分子化合物，可以通过与水性丙烯酸酯树脂共混共聚，改善水性丙烯酸酯涂料的性能。
研究人员通过引入不同种类和含量的共聚物，成功改善了水性丙烯酸酯涂料的力学性能、耐化学腐蚀性能和耐候性能。
引入丙烯酸酯类共聚物可以提高水性丙烯酸酯涂料的柔韧性和粘附性；引入丙烯酸类共聚物可以提高水性丙烯酸酯涂料的耐化学腐蚀性能；引入氟碳类共聚物可以提高水性丙烯酸酯涂料的耐候性能。
改性丙烯酸酯金属防腐蚀涂料的研究进展
改性丙烯酸酯金属防腐蚀涂料的研究进展摘要;综述了丙烯酸酯防腐蚀涂料用有机硅改性、环氧树脂改性、有机氟改性、有机硅/环氧树脂改性以及纳米材料改性的研究情况,并指出了丙烯酸酯防腐蚀涂料的应用现状、存在的问题以及发展趋势。
关键词;丙烯酸酯;环氧树脂;有机硅树脂;防腐蚀丙烯酸系乳胶涂料具有优良的环保性和良好的耐热性、耐候性、耐腐蚀性、耐玷污性、附着力高和保光保色性好等优点。
但在实际应用中,由于自身结构的限制,在硬度、抗污染性、耐溶剂性等方面仍存在一些不足之处。
为了更好地提高丙烯酸酯涂料的防腐蚀性能,扩大其应用范围,需要对丙烯酸酯乳液进行改性。
本文对丙烯酸酯乳液金属防腐蚀涂料的改性情况进行综述。
1 环氧树脂改性环氧树脂具有粘附力强、成型收缩率低、化学稳定性好、电绝缘性以及热稳定性好等优点。
环氧改性丙烯酸乳液既具有环氧树脂的高模量、高强度、耐化学品和优良的防腐蚀性,又具有丙烯酸树脂光泽、丰满度和耐候性好等特点,且价格低廉,适用于装饰性要求高的场合,如塑料表面涂装和加工过程(如表面处理、电镀、烫金、镀膜等)的需要。
常见的改性方法有自由基聚合和酯化法。
以高氯化聚乙烯树脂和环氧丙烯酸树脂为主要成膜物质,添加防腐蚀颜填料,制得单组分、附着力好、防腐蚀性和耐候性优异的防腐蚀涂料,已广泛用于钢结构、桥梁等的防腐蚀工程。
用环氧树脂改性亲水性丙烯酸树脂,改性后涂层的亲水性和耐水性能达到较好的均衡,耐蚀性和附着力得到提高。
采用E-10环氧改性丙烯酸树脂为基料,N75聚氨酯为固化剂,HT 助剂高光疏水物,制备具有良好耐酸、酸碱性能的自清洁防腐蚀涂料。
通过反相转法,用磷酸和丙烯酸及其酯类单体对环氧树脂进行改性,得到一种性能优良的水性丙烯酸改性环氧树脂防腐蚀涂料乳液。
]利用丙烯酸环氧树脂的接枝共聚反应制备了环氧-丙烯酸自乳化自交联水性防腐蚀乳液,所制得乳液的固含量为20%~40%,并且乳液的储存、稀释、机械和冻融等稳定性好。
2 有机硅改性有机硅和丙烯酸酯共聚可以制得以丙烯酸酯类大分子为主链,侧链为带烷氧基或羟基的硅烷或聚硅氧烷的有机硅改性丙烯酸树脂乳胶涂料,以该树脂为主要成膜物的硅丙涂料集丙烯酸涂料和有机硅涂料之长,不仅具有超耐候性,还具有优异的耐水性、耐盐雾、耐温变性、耐玷污性及耐洗刷性能,主要应用于对耐候性能有特殊要求的建筑外墙涂料、工程机械涂料以及作业环境更为恶劣的码头设备、海洋设施等的表面防腐蚀及装饰。
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丙烯酸酯乳液改性方法的研究进展万凯;张婉容;朱超;张禹;冯波;艾照全【摘要】The present progresses of acrylate coatings modified by epoxy resin,organic fluorine,organic silicon,polyurethane,nanometer materials etc.were reviewed in this paper,and the development of acrylate modification was also prospected..%综述了环氧树脂、有机氟、有机硅、聚氨酯以及纳米粒子改性丙烯酸酯的研究现状与进展,并对丙烯酸酯改性的发展进行了展望.【期刊名称】《粘接》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】4页(P57-60)【关键词】丙烯酸酯;乳液;改性;研究进展【作者】万凯;张婉容;朱超;张禹;冯波;艾照全【作者单位】有机功能分子合成与应用教育部重点实验室,湖北大学化学化工学院,湖北武汉430062;有机功能分子合成与应用教育部重点实验室,湖北大学化学化工学院,湖北武汉430062;有机功能分子合成与应用教育部重点实验室,湖北大学化学化工学院,湖北武汉430062;有机功能分子合成与应用教育部重点实验室,湖北大学化学化工学院,湖北武汉430062;有机功能分子合成与应用教育部重点实验室,湖北大学化学化工学院,湖北武汉430062;有机功能分子合成与应用教育部重点实验室,湖北大学化学化工学院,湖北武汉430062【正文语种】中文【中图分类】TQ331.4丙烯酸酯类共聚物乳液是指由丙烯酸酯类或甲基丙烯酯类与其他乙烯基酯类单体进行乳液聚合所得到的产物[1]。
以丙烯酸为主要原料合成的丙烯酸酯树脂不仅具有良好的耐候、耐碱、耐化学品性能和粘接性能，且成本低廉，在建筑物外墙涂料和胶粘剂等方面得到了广泛应用[2]。
但丙烯酸酯类共聚物自身也存在一些缺陷，如耐水性较差、热黏冷脆等性质[3]，其应用受到了限制。
近年来，由于人们对绿色化工的重视程度不断增加以及聚合理论和技术的不断发展与完善，水性丙烯酸酯乳液的改性广受关注。
一般来说，从2个方面对丙烯酸酯乳液进行改性：一是通过乳液聚合技术改性；二是通过引入功能单体对其进行改性。
已有文献对丙烯酸酯乳液聚合方法及其研究进展作了详尽的介绍[3～7]。
本文主要从功能单体改性这一途径进行介绍与展望。
环氧树脂是指在分子中含有2个或2个以上环氧基,以脂肪族、芳香族等为骨架的一类有机化合物[8]。
由于环氧基在催化剂的作用下可与丙烯酸酯发生开环酯化反应，反应得到的环氧苯丙乳液（EA）具有环氧树脂和苯丙乳液的双重性能，不仅拥有良好的耐水、耐候和耐化学品性能，且固化膜硬度大、高光泽、热稳定性能优异，但也存在脆性高、柔韧性差等不足。
通过引入如有机多元酸、双羟基化合物马来酸、聚乙二醇单酯等柔性组分可以有助于改善环氧树脂固化产物的柔韧性。
唐慧敏[9]用已二酸合成的端羧基聚酯分2步对环氧丙烯酸酯进行改性，将产物经紫外光固化成膜后，膜的柔韧性等得到明显改善。
UV固化技术具有快速固化、环保节能等优点，被广泛应用于环氧改性丙烯酸酯涂料、粘合剂等领域。
传统UV固化环氧丙烯酸酯在应用于一些复杂三维涂覆时，会出现局部光照不足固化不完全等现象。
Chang等[10]以质量比为4：1的环氧丙烯酸酯与三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）为原料，苯偶酰二甲基缩酮作光引发剂、二苯基甲烷二异氰酸酯（PMDI）作固化剂成功合成出UV/PU双固化环氧丙烯酸酯。
产物在室温条件下即可固化完全，且相对于传统UV固化，拉伸率和耐光性等性能有了明显提升。
近年来生物有机高分子作为一种新型无污染、来源广、可循环、低成本化工产品原料异军突起，在许多领域逐步取代石油裂解产物类的化工原料。
Salih等[11]以棕榈油为原料，控制反应温度90～110 ℃条件下与丙烯酸酯发生开环酯化反应，成功合成了环氧棕榈油丙烯酸酯（EPOLA），反应产率高达82%。
经FT-IR和NMR分析，丙烯酸酯被成功地枝接到甘油三酸酯分子链上。
在光引发剂的条件下经UV交联固化成膜后，乳胶膜表现出优异的耐热性与机械性能。
氟具有极高的电负性，C-F键极短,键能很高,在碳骨架外层排列十分紧密，易对碳原子和C-C主链形成“屏蔽保护”，故氟碳化合物拥有极低的表面能、优异的耐化学品性、良好的稳定性及抗高温性。
将含氟功能基团引入丙烯酸酯乳液中,不仅能够改善丙烯酸酯乳液的耐污性、耐水性以及高温变黏低温变脆等缺陷，更能赋予乳胶膜优良的拒水拒油与自洁净功能，被广泛应用于汽车涂料、建筑物外墙涂料以及织物整理剂等方面。
Yan等[12]分4步合成了一种新型双官能团含氟丙烯酸酯低聚物2,2,3,4,4,4-六氟丙烯酸酯（MATHFA）紫外光固化涂膜。
在引入含氟低聚物质量分数极低的条件下（＜1.3%）即可获得优异的疏水性能。
经过XPS分析之后发现，含氟功能基团在膜的外表面出现富集现象，且长链MATHFA相对于短链含氟功能基团更容易富集于膜的外表面。
在采用常规乳液聚合方法制备含氟丙烯酸酯时由于反应过程中需加入乳化剂，聚合反应完成之后，未反应完全的乳化剂作为杂质残留在产物中，影响产品性能，对环境造成污染，且去除工序复杂、成本较高。
因此近年来研究者们常采用无皂聚合方法[13～16]或者寻求一种可参与聚合的含氟表面活性剂，以提高产品综合性能。
郝国庆[17]等成功合成了以可聚合阳离子含氟表面活性剂N-（乙酸全氟辛基乙基酯）-N-（乙醇丙烯酸酯）二甲基溴化铵（PF8DM）为乳化剂的含氟丙烯酸酯乳液，研究了乳化剂（PF8DM）的用量对乳液的表面性能、凝胶率及单体转化率的影响，并与常规乳化剂作对比试验。
结果表明，当PF8DM乳化剂质量分数为4%时，转化率达95%，产物稳定性良好；6%时产物乳胶膜疏水性良好，接触角达118.6°。
在相同条件下，以PF8DM作为乳化剂所得的产物,其乳胶膜吸水性有所下降、拒水性明显提升。
有机硅（聚有机硅氧烷）主链Si-O-Si键为无机结构，侧链为-CH3等有机基团，是一类典型的半无机半有机高分子[18]。
主链Si-O键键能高、分子体积大、内聚能密度低，所以具有良好的耐高低温性能、疏水性、透气性和耐候性；但其乳液一般需高温固化，且固化时间长、附着力较差。
有机硅改性丙烯酸酯乳液有效地综合了有机硅与丙烯酸酯的优点[19]，拓宽了丙烯酸酯在高档外墙涂料等方面的应用。
以乙烯基硅氧烷或甲基丙烯酰氧丙基硅氧烷为偶联剂，种子乳液聚合法合成乳液是目前制备硅丙乳液的传统方法[20]。
Ghaffar等[21]用种子乳液聚合法以MMA、Bua、VeoVa-10和VTMS为反应单体成功合成出防水耐候性能优异，固含量达50%的核壳结构有机硅改性丙烯酸酯涂料，并发现VeoVa-10和VTMS的含量对产物性能影响尤为关键。
Chun等[22]以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、羟基和烷基封端的聚二甲基硅氧烷、2-丙烯酸羟乙酯（2-HEA）为原料，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）、乙二醇苯醚丙烯酸酯（PHEA）、1,6-己二醇二丙烯酸酯（HDDA）作活性稀释剂，3-异氰酸-1-丙烯为助粘剂和光引发剂，经UV固化成功合成了有机硅改性丙烯酸酯低聚物胶粘剂。
以PET为基板通过XPS、FT-IR等对产物进行了分析，研究结果表明以3-异氰酸-1-丙烯作助粘剂和光引发剂的有机硅改性丙烯酸酯产物热稳定性、表面机械性能及粘接性能得到提升。
目前硅丙涂料在高档外墙涂料方面应用广泛，但有机硅氧烷自身的缩合反应造成有机硅在乳液中质量分数较低，一般不超过15%。
马桂玲[23]用一釜两步乳液聚合的方法，以乙烯基烷氧基硅烷ZH-571为有机硅偶联单体，令含双键的有机硅氧烷偶联单体和含可聚合双键的有机硅氧烷偶联单体先进行开环缩合聚合，再与丙烯酸酯单体进行自由基共聚得到了有机硅含量高达40%的硅-丙乳液。
聚氨酯（PU）由于分子中有大量有利于氢键形成的极性键如醚键、氨酯键等，分子间作用力大，柔韧性、耐低温性及粘接强度等方面性能优异，但聚氨酯涂膜还存在一些缺陷如耐水、耐候、机械性能不佳等。
利用聚氨酯分子中的多异氰酸酯与丙烯酸酯中的羟基交联形成聚氨酯改性丙烯酸酯，能够克服各自的缺点，使涂膜性得到明显的改善，而且低成本、无污染等，具有良好的应用前景。
Young-JoonSon等[24]为了提高产物稳定性和表面处理剂的乳化性，用2步乳液聚合法采用不同的丙烯酸酯类单体如二羟基甲基丙烯酸乙酯（HEMA）、甲基丙烯酸酯（MMA）等合成了一系列聚氨酯改性丙烯酸酯。
实验结果表明，当MMA 质量分数为20%、十二烷基乙氧基醚（LA(EO)3-S）质量分数为3%、十三醇聚氧乙烯醚（TDA-7）质量分数为5%时，所得产物光泽度高，稳定性、耐水性及机械强度明显增强。
纳米粒子具有优异的紫外线屏蔽、红外反射、耐磨性、抗菌性、高硬度抗刮伤性等性能，将其引入聚合物乳液中，可用于制备高性能涂料、胶粘剂等，应用前景广泛。
常见的纳米粒子有纳米SiO2、纳米TiO2、纳米CaCO3、纳米ZnO等。
徐维环等[25]采用半连续种子乳液聚合法成功合成了纳米SiO2丙烯酸酯无皂乳液，并对其在涂料中的安全应用进行了研究。
结果表明，硅溶胶参与了共聚，SiO2粒子以化学键的形式与聚丙烯酸酯乳胶粒结合。
用纳米SiO2丙烯酸酯无皂乳液制备的水性膨胀型防火涂料漆膜平整,具有良好的耐水性与防火性能。
陈文等[26]合成了6%纳米SiO改性氰基丙2烯酸酯抗菌胶。
并采用滤纸片法测试6%纳米SiO2/抗菌胶对金黄色葡萄球菌（ATCC 29213）的抑菌性能，以未改性的抗菌胶作对照，结果表明添加6%纳米SiO2改性的氰基丙烯酸酯抗菌胶的抗菌性能得到明显改善。
孙鑫[27]采用纳米复合微粉与丙烯酸酯乳液低速充分分散方法成功制得纳米ZnO/TiO2复合改性丙烯酸酯。
与未添加纳米粉体的丙烯酸酯乳液对比发现，纳米ZnO/TiO2复合改性后的丙烯酸酯膜抗紫外线能力明显增强，涂层硬度、冻融稳定性、耐候性和耐摩性都有所提高。
而涂膜的附着力、柔韧性以及耐冲击性等性质并未下降，且当纳米复合粉体的加入量为总质量的1%时涂膜各项性能达到最佳。
随着时代的发展以及人们对高质量绿色化学品的追求，普通丙烯酸酯改性方法已经不能满足需求，学者们纷纷寻求其他新型改性方法或者尝试将2种或者2种以上的功能单体同时引入获得功能更为完善的改性丙烯酸酯产品。
Zhou等[28]以MMA/BA/DFMA以及硅酸乙酯等为原料成功合成了纳米SiO2改性的含氟丙烯酸酯无皂乳液，研究结果表明，乳液粒径随硅酸乙酯含量的增加而增大、离心稳定性提高，与含氟丙烯酸酯无皂乳液相比，添加纳米SiO2使得乳胶膜耐水、耐溶剂性能也有了明显的提高。