涂料的改性研究及运用
苯丙乳液的改性及性能研究
摘要目前人们对生活品质的要求在不断提高，绿色环保的理念深入人心，苯丙乳液作为水性涂料的成膜物质具有污染小，成膜温度低，粘结强度高等优点。
但是在耐水性，防腐性，耐磨性等方面存在一些不足，因此对其进行功能化改性受到了广泛的重视。
本文首先综述了近年来石墨烯，有机硅，有机氟，自交联单体等功能性原料改性丙烯酸酯乳液的研究进展，同时详细的介绍了改性后的丙烯酸树脂乳液的应用，并对今后的发展进行展望。
其次利用不同的功能单体对苯丙乳液进行改性，并对制备的乳液的性能进行一系列的分析和研究。
研究结果表明，采用羟甲基丙烯酰胺/丙烯酸、双丙酮丙烯酰胺/己二酸二酰肼、乙烯基三乙氧基硅烷为交联单体，当羟甲基丙烯酰胺/丙烯酸含量为5%时，乳液的吸水率达到最低; 双丙酮丙烯酰胺和己二酸二酰肼比例为1:1时，乳胶膜的交联度最大; 乙烯基三乙氧基硅烷含量为4%时，乳胶膜表现出了优异的耐热性能，且乳液及乳胶膜的综合性能达到最好。
最后采用KH560、KH570和KH590三种硅烷偶联剂对氧化石墨烯进行表面修饰，然后通过机械共混的方法将功能化氧化石墨烯添加到苯丙乳液中完成对苯丙乳液的改性。
结果表明，KH560、KH570和KH590添加量分别为0.5%、0.7%、0.3%时，乳液的防腐蚀性能、耐介质性和耐盐雾性能达到最优。
研究还发现，采用反应型乳化剂SR-10，且当叔碳酸乙烯酯和苯乙烯的质量比为1:9时乳液的吸水率最低，乳液和乳胶膜的综合性能最好。
关键词苯丙乳液；自交联；氧化石墨烯；硅烷偶联剂；叔碳酸乙烯酯AbstractIn recent years, people's requirements for quality of life are constantly improving, and the concept of green environmental protection is deeply rooted in people's minds. As a film-forming substance for water-based paints, styrene-acrylic emulsion has advantages of low pollution, low film forming temperature and high bonding strength. However, styrene-acrylic emulsion has some shortcomings in water resistance, corrosion resistance and wear resistance, so its functional modification has received extensive attention.First, the research progress of acrylate emulsion modified by graphene, silicone, organic fluorine and self-crosslinking monomer in recent years were reviewed in this paper. The application of modified acrylic resin emulsion was introduced in detail, and the future development was prospected. Then styrene-acrylic emulsion was modified by different functional monomers, and the properties of the prepared emulsions were analyzed and studied. The results showed that the water absorption rate of the emulsion was the lowest when the amount of hydroxymethylacrylamide/acrylic acid was 5%, using hydroxymethylacrylamide/acrylic acid, diacetoneacrylamide/adipic acid dihydrazide and vinyltriethoxysilane as crosslinking monomers; when the ratio of diacetone acrylamide to diacylhydrazide adipate was 1:1, the crosslinking degree of latex film was the highest; and when the content of vinyltriethoxysilane was 4%, the latex film showed excellent heat resistance, and the comprehensive properties of the latex and the latex film were the best. Finally, three silane coupling agents KH560, KH570 and KH590 were used to modify the surface of graphene oxide, and then functional graphene oxide was added to styrene-acrylic emulsion by mechanical blending to achieve the modification of styrene-acrylic emulsion. The results showed that the anti-corrosion, medium resistance and salt spray resistance of the emulsion were the best when the dosages of KH560, KH570 and KH590 were 0.5%, 0.7% and 0.3% respectively. It was also found that when reactive emulsifier SR-10 was used and the mass ratio of tertiary vinyl carbonate to styrene was 1:9, the water absorption rate of the emulsion was the lowest, and the comprehensive properties of the emulsion and the latex film were the best.Key words Styrene-acrylic Emulsion；Self-crosslinking；Graphene oxide；Silane coupling agent；Vinyl tertiary carbonate目 录摘要 (I)Abstract (III)第章绪论1 (1)1.1 概述 (1)1.2 丙烯酸乳液的功能化改性 (1)1.2.1 石墨烯改性 (1)1.2.2 环氧树脂改性 (2)1.2.3 有机硅改性 (3)1.2.4 有机氟改性 (3)1.2.5 其他方法改性 (4)1.3 自交联单体对丙烯酸乳液的改性 (5)1.3.1 羟甲基丙烯酰胺及其衍生物的交联体系 (5)1.3.2 酮肼的交联体系 (5)1.3.3 甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）交联体系 (6)1.4 功能性丙烯酸乳液的应用 (7)1.4.1 功能性涂料 (7)1.4.2 粘合剂 (7)1.5 展望 (7)1.6 本本本的研究目的及意本 (8)1.7 本本本的本要研究内容 (8)1.8 本论文的本本本本 (8)第2章含氟自交联苯丙乳液的改性及性能研究 (9)2.1 概述 (9)实实部分2.2 (9)2.2.1 实实原料和实实设备 (9)2.2.2 乳液的合成 (11)2.2.3 性能测试 (12)2.3 结果与结论 (13)2.3.1 N-MA/AA对乳液性能的影响 (13)2.3.2 DAAM和ADH对乳液性能的影响 (19)2.3.3 硅氧烷（VTES）对乳液性能的影响 (22)2.4 本章小结 (27)第3章石墨烯改性苯丙乳液的制备及性能研究 (29)3.1 概述 (29)3.2 实实部分 (29)3.2.1 实实原料和试实设备 (29)3.2.2 实实过程 (30)3.2.3 性能测试 (31)3.3 结果与结论 (32)3.3.1 不同硅烷偶联剂改性氧化石墨烯的红外分析 (32)3.3.2 不同硅烷偶联剂改性氧化石墨烯的热重分析 (34)3.3.3 不同硅烷偶联剂改性氧化石墨烯的接触角分析 (35)3.3.4 不同硅烷偶联剂改性氧化石墨烯的扫描电镜分析 (36)3.3.5 不同硅烷偶联剂功能化的氧化石墨烯改性苯丙乳液的性能分析 (37)3.4 本章小结 (41)第4章叔碳酸乙烯酯改性苯丙乳液的制备及性能研究 (43)4.1 引引 (43)4.2 实实部分 (43)4.2.1 实实原料和实实设备 (43)4.2.2 乳液的合成 (44)4.2.3 性能测试 (45)4.3 结果与结论 (45)4.3.1 不同叔碳酸乙烯酯含量对苯丙乳液的影响 (45)4.3.2 不同乳化体系对苯丙乳液的影响 (49)4.4 本章小结 (53)结论 (55)参参文献 (57)攻攻硕士学位期攻所发表的论文 (63)致谢 (65)第1章绪论1.1概述近年来全球范围内环保法规的收紧，政府对涂料行业有机化合物（VOC）的排放量提出了更加严格的要求。
有机颜料的表面纳米包覆改性及其在涂料中的应用研究
有机颜料的表面纳米包覆改性及其在涂料中的应用研究一、本文概述随着科学技术的不断发展，有机颜料作为涂料工业的重要组成部分，其性能的提升和改性一直是研究的热点。
其中，表面纳米包覆技术作为一种新兴的改性方法，近年来受到了广泛关注。
该技术通过在有机颜料表面引入纳米级别的无机材料，形成一层或多层包覆层，从而改变颜料的表面性质，提高其稳定性、分散性、耐候性和耐腐蚀性等。
本文旨在探讨有机颜料的表面纳米包覆改性技术及其在涂料中的应用，分析改性前后的颜料性能变化，为涂料工业的发展提供理论支持和实践指导。
文章将首先介绍有机颜料的基本性质和应用现状，阐述表面纳米包覆改性的基本原理和方法。
接着，通过具体的实验研究和数据分析，探讨不同纳米包覆材料对有机颜料性能的影响，以及纳米包覆层在涂料中的稳定性和分散性。
在此基础上，文章还将对表面纳米包覆改性后的有机颜料在涂料中的应用进行深入研究，评估其在不同涂料体系中的表现，为实际生产中的应用提供指导。
本文旨在全面系统地研究有机颜料的表面纳米包覆改性技术及其在涂料中的应用，为提升涂料性能和拓展有机颜料的应用领域提供新的思路和方法。
二、有机颜料表面纳米包覆改性的原理与方法有机颜料的表面纳米包覆改性是一种通过物理或化学方法在颜料表面形成一层纳米级的包覆层，以改善其性能并扩大其应用范围的技术。
其原理主要基于纳米包覆层对有机颜料表面的覆盖和保护，以及由此产生的表面效应和界面性质的改变。
纳米包覆改性的原理主要包括两个方面：一是纳米颗粒对有机颜料表面的覆盖和包裹，形成一层阻隔层，保护颜料免受外界环境的侵害；二是纳米颗粒与有机颜料表面之间的相互作用，如化学键合、物理吸附等，从而改变颜料的表面性质，如润湿性、分散性、光稳定性等。
物理法主要包括机械混合法、超声波法、球磨法等。
这些方法主要通过物理作用力将纳米颗粒与有机颜料混合在一起，形成包覆层。
这种方法操作简单，但包覆效果往往不够理想，纳米颗粒与颜料之间的结合力较弱。
水性聚氨酯合成、改性及应用前景
水性聚氨酯合成、改性及应用前景摘要：随着水性聚氨酯合成与改性工艺的不断进步，水性聚氨酯的应用也得到了极大地提升，反过来由于水性聚氨酯涂料的优异性能以及其极好的应用前景近些年来有关于水性聚氨酯的合成与改性研究也是如火如荼。
本文主要介绍了水性聚氨酯涂料的合成方法，综述了水性聚氨酯的改性方法，包括丙烯酸酯改性、环氧树脂改性、有机硅改性、纳米材料改性和复合改性，并对水性聚氨酯涂料的发展进行了展望。
关键字：水性聚氨酯；合成；改性；丙烯酸酯；有机硅。
水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。
水性聚氨酯以水为溶剂，无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点。
水性聚氨酯可广泛应用于涂料、胶粘剂、织物涂层与整理剂、皮革涂饰剂、纸张表面处理剂和纤维表面处理剂。
水性聚氨酯虽然具有很多优良的性能，但是仍然有许多不足之处。
如耐水性差、耐溶剂性不良、硬度低、表面光泽差等缺点，由于水性聚氨酯的这些缺点，我们需要对其进行改性，目前常见的改性方法有丙烯酸酯改性、环氧树脂改性、有机硅改性、纳米材料改性和复合改性等，本文将对水性聚氨酯的合成与改性进行阐述。
一、水性聚氨酯的合成水性聚氨酯的制备可采用外乳化法和自乳化法。
目前水性聚氨酯的制备和研究主要以自乳化法为主。
自乳化型水性聚氨酯的常规合成工艺包括溶剂法(丙酮法)、预聚体法、熔融分散法、酮亚胺等。
丙酮法是先制得含端基的高粘度预聚体，加入丙酮、丁酮或四氢呋喃等低沸点、与水互溶、易于回收的溶剂，以降低粘度，增加分散性，同时充当油性基和水性基的媒介。
反应过程可根据情况来确定加入溶剂的量，然后用亲水单体进行扩链，在高速搅拌下加入水中，通过强力剪切作用使之分散于水中，乳化后减压蒸馏回收溶剂，即可制得PU 水分散体系。
反应的整个过程中，关键的是加入丙酮等溶剂以达到降低体系粘度的目的。
由于丙酮对PU 的合成反应表现为惰性，与水可混溶且沸点低，因此在此法中多用丙酮作溶剂，故名“丙酮法”。
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]。
环戊酮在涂料材料中的应用及表面改性研究
环戊酮在涂料材料中的应用及表面改性研究环戊酮是一种重要的有机化合物，也被广泛应用于涂料材料中。
本文将探讨环戊酮在涂料材料中的应用以及表面改性的研究。
涂料是一种广泛应用于建筑、汽车和家具等领域的材料，具有保护、装饰和功能化的作用。
环戊酮作为溶剂和添加剂，可以提高涂料的性能和施工性能。
首先，环戊酮作为一种溶剂，可以在涂料中起到稀释、溶解和扩散的作用。
由于其较低的表面张力和蒸发速率适中，环戊酮能够提供良好的涂布性能和流动性。
此外，环戊酮还具有很高的溶解性，能够有效溶解颜料和其他添加剂，提高涂料的颜色饱和度和稳定性。
其次，环戊酮作为添加剂还可以对涂料进行改性。
常见的改性方式包括调整涂料的粘度、降低涂料的挥发性和增强涂料的耐候性等。
环戊酮可以通过调整添加量来改变涂料的粘度，使其适应不同的施工条件和需求。
此外，环戊酮还能够与其他添加剂共同作用，提高涂料的耐候性和耐化学性。
除了在涂料材料中的应用外，环戊酮还广泛用于涂料的表面改性研究。
涂料的表面性能是决定其使用寿命和外观质量的关键因素之一。
通过对涂料表面的改性，可以提高其表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性等性能。
一种常见的表面改性方法是在涂料中添加适量的环戊酮。
环戊酮可以与涂料基材发生反应，形成一种坚硬的保护膜，提高涂料的耐磨性和耐腐蚀性。
此外，环戊酮还能够与涂料中的颜料和填料相互作用，形成一种均匀、光滑的表面，提高涂料的外观质量。
另一种常见的表面改性方法是通过涂饰技术将环戊酮直接应用于涂料表面。
涂覆环戊酮可以形成一层均匀、透明的保护膜，提高涂料的耐污染性和耐磨性。
这种方法适用于对涂料表面硬度和耐腐蚀性要求较高的场合，如汽车涂装和船舶涂装等。
除了在涂料中的应用和表面改性研究外，还有一些关于环戊酮的研究值得关注。
例如，研究人员通过改变环戊酮的结构和添加其他有机化合物，探索了环戊酮的新型应用。
另外，还有一些研究关注环戊酮对环境和健康的影响，以评估其在涂料材料中的可持续性。
涂料的表面改性与性能提升
涂料的表面改性与性能提升在现代社会中，涂料作为一种重要的防护和装饰材料，广泛应用于建筑、汽车、航空航天、电子等众多领域。
然而，随着科技的不断进步和应用需求的日益提高，对涂料性能的要求也越来越苛刻。
为了满足这些需求，涂料的表面改性成为了研究的热点之一。
通过对涂料表面进行改性，可以显著提升其性能，使其具备更好的耐腐蚀性、耐磨性、附着力、耐候性等，从而拓展其应用范围和使用寿命。
涂料的表面改性方法多种多样，每种方法都有其独特的原理和特点。
物理改性是其中较为常见的一种方法，例如通过等离子体处理、离子注入等手段来改变涂料表面的物理结构和性能。
等离子体处理可以使涂料表面发生刻蚀和活化，增加表面粗糙度和活性位点，从而提高涂料与基材的附着力。
离子注入则能够将离子嵌入涂料表面，改变其表面的化学成分和物理性能，增强其硬度和耐磨性。
化学改性也是提升涂料性能的重要途径。
通过在涂料中添加特定的化学试剂，如硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等，可以改善涂料与基材之间的界面结合力。
这些偶联剂能够在涂料与基材之间形成化学键，有效地提高附着力和耐腐蚀性。
此外，还可以通过化学接枝的方法在涂料表面引入功能性基团，如疏水基团、抗菌基团等，赋予涂料特殊的性能。
除了物理和化学改性方法，表面涂层技术也是一种有效的涂料表面改性手段。
例如，采用多层涂层结构，将具有不同性能的涂层材料组合在一起，可以实现协同增效的效果。
例如，底层涂层提供良好的附着力和防腐性能，中间涂层增强硬度和耐磨性，顶层涂层则赋予涂料优异的耐候性和自清洁性能。
在涂料的表面改性过程中，纳米技术的应用也为性能提升带来了新的机遇。
纳米材料具有独特的物理化学性质，如小尺寸效应、表面效应等。
将纳米粒子添加到涂料中，可以显著改善涂料的性能。
例如，纳米二氧化钛具有良好的光催化性能，能够使涂料具有自清洁功能；纳米氧化铝可以提高涂料的硬度和耐磨性；纳米氧化锌具有抗菌性能，可以使涂料具有抗菌功能。
然而，涂料的表面改性并非一帆风顺，在实际应用中也面临着一些挑战。
水性聚氨酯在涂料领域广泛研究和应用
水性聚氨酯在涂料领域广泛研究和应用0综述了水性聚氨酯涂料的主要特点和应用,介绍了防腐蚀水性聚氨酯涂料、防水水性聚氨酯涂料、防霉杀菌水性聚氨酯涂料、阻燃水性聚氨酯涂料、抗涂鸦水性聚氨酯涂料等功能性水性聚氨酯涂料的特点和研究进展,并指出了功能性水性聚氨酯涂料的热点研究方向。
关键词:水性聚氨酯涂料功能性涂料进展聚氨酯(PU)是由含羟基、羧基、氨基等官能团的化合物与含异氰酸酯基化合物反应得到的高分子化合物,分子主链中除含有许多重复的氨基甲酸酯键(-NHCOO-)外,还含有醚键、酯键、脲键、脲基甲酸酯键。
聚氨酯被誉为性能最优异的树脂,以其制得的涂料具有许多优异的性能,如高硬度、耐磨损、柔韧性好、耐化学品、附着力强、成膜温度低、可在室温固化等。
但是,传统的溶剂型聚氨酯涂料在制备和施工的过程中都需添加不少有机溶剂,对人类健康和环境造成危害。
此外,双组分聚氨酯涂料中游离的多异氰酸酯(如TDI)对皮肤、眼睛和呼吸道有强烈的刺激作用,长期接触会引起慢性支气管炎等疾病。
因此,随着人们环保意识的加强和各国环保法律法规对挥发性有机化合物(VOC)排放量的限制,水性聚氨酯的研究与开发日益受到重视.水性聚氨酯是以水为分散介质,聚氨酯树脂溶解或分散于水中而形成的二元胶态体系,以其制备的水性聚氨酯涂料中不含或含有极少量的有机溶剂。
水性聚氨酯涂料,不仅具有无毒无臭味、无污染、不易燃烧、成本低、不易损伤被涂饰表面、施工方便、易于清理等优点,还具有溶剂型聚氨酯涂料所固有的高硬度、耐磨损等优异性能[3],因而在木器涂料、汽车涂料、建筑涂料、塑料涂料、纸张涂层以及织物和皮革涂饰等许多领域得到了广泛的应用。
为了满足人们在生产和生活方面对具有新型功能的水性涂料的需求,近年来,人们通过对水性聚氨酯改性或添加助剂开发出了许多具有特殊物理和化学性质的水性聚氨酯涂料,提高了水性聚氨酯涂料的功能性,扩大了水性聚氨酯涂料的应用范围。
本文综述了几种功能性水性聚氨酯涂料的最新研究进展。
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。
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涂料的改性研究及运用
摘要：油漆是一种能牢固覆盖在物体表面，起保护、装饰、标志和其他特殊用
途的化学混合物涂料。
中国涂料界比较权威的《涂料工艺》一书是这样定义的：“涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。
这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层。
”本文综述了涂料的发展历史、应用以及环氧树脂涂料和醇酸树脂涂料的改性方法。
关键词：涂料改性方法应用
一、涂料的发展史
涂料工业属于近代工业，但涂料本身却有着悠久的历史。
中国是世界上使使
用天然树脂作为成膜物质的涂料——大漆最早的国家。
早期的画家使用的矿物颜，是水的悬浮液伙食用水或清蛋白来调配的，这就是最早的水性涂料。
真正懂得使
用溶剂，用溶剂来溶解固体的天然树脂，制得快干的涂料是19世纪中叶才开始的。
所以从一定意义上讲，溶剂型涂料的使用历史远没有水性涂料那么久远。
最
简单的水性涂料是石灰乳液，大约在一百年前就曾有人计划向其中加入乳化亚麻
仁油进行改良，这恐怕就是最早的乳胶漆。
从20世纪30年代中期开始，德国开
始把聚乙烯醇作为保护胶的聚醋酸乙烯酯乳液作为涂料展色使用。
到了50年代，纯丙烯酸酯乳液在欧洲和美国就已经有限售，但是由于价格昂贵，其产量没有太
大增加。
进入60年代，在所有发展的乳状液中，最为突出的是醋酸乙烯酯-乙烯，醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯共聚物也有所发展，产量有所增加。
70年代以来，
由于环境保护法的制定和人们环境保护意识的加强、各国限制了有机溶剂及有害
物质的排放，从而使油漆的使用受到种种限制。
75%的制造油漆的原料来自石油
化工，由于西方工业国家的经济危机和第三世界国家调整石油价格所致，在世界
范围内，普遍要求解约能源和解约资源。
基于上述原因，水性涂料，特别是乳胶漆，作为代油产品越来越引起人们的重视。
水性涂料的制备技术进步很快，特别
是乳液合成技术进步更快。
70-80年代作为当代水性涂料的代表——乳胶漆得到了一定的发展，但推广应
用却进入了低谷。
乳胶漆要和风行全国的内墙涂料进行价格竞争，其结果是身败
名裂，甚至被相当部分的建筑商和装饰业所否定，同时风行一时的瓷砖又把外墙
乳胶漆的市场夺去了大半。
90年代至今，不光乳胶漆的质量性能大大提高，在价
格上业慢慢被人们接受。
特别是以荷兰、日本为首的多国大型涂料公司进入我国
市场，真正揭开了现代水性涂料的新篇章.
二、涂料改性研究
1.醇酸树脂漆类的改性研究
醇酸树脂涂料是以油改性醇酸树脂为主要成膜物质的一类涂料。
可在常温下
干燥。
漆膜坚硬光亮，具有优良的耐候性．主要作为工业涂料和建筑涂料。
在20
世纪70年代以前，我国涂料的产品中醇酸树脂和醇酸调和漆最高占有70％80％
的份额，近年来其市场份额减少至30％左右。
最近，由于石油等原材料价格持续
上涨，发达国家重新关注可再生资源的利用．其中以植物油为原料的油改性合成
树脂，环氧大豆油，改性醇酸和水性醇酸的开发受到高度重视，醇酸树脂的市场
份额开始回升。
经过几十年的发展，醇酸树脂涂料的合成技术成熟，原料容易获得，涂膜综合性能良好，但它也有一些明显的缺点，如涂膜干燥缓慢，硬度低。
耐水性差，气干醇酸树脂涂料受光照易黄变．耐候性不佳等，需要通过改性提高
其综合性能。
目前对醇酸树脂涂料的改性研究集中于利用丙烯酸树脂／有机硅／
苯乙烯／纳米材料等来改性醇酸树脂涂料。
化学改性主要有共聚法及接枝共聚法。
共聚法的工艺路线是先制备醇酸树脂。
再加入不饱和丙烯酸单体共聚。
而接枝共聚法则是先制备各种活性基团(如羟基，
羧基，环氧基等)的丙烯酸预聚物，然后与醇酸树脂反应。
用的较多的是单甘油酯
酯化，即先制备带有羟基的丙烯酸预聚物，再用单甘油酯酯化，最后加入苯酐多
元醇酯化制成醇酸。
罗道胜在制备丙烯酸改性醇酸树脂时，除使用含羧基丙烯酸
共聚物外，还加入苯酐，并采用两步法工艺，即在醇解结束后。
先加入含羧基丙
烯酸酯共聚物，酯化至希望酸值，再加入苯酐酯化至终点，研究表明，预聚物中(甲基)丙烯酸含量2％～4％时，涂膜综合性能较好，而丙烯酸预聚物占改性树脂
总固体含量17％一25％较为合适。
在单甘油酯化法中，关键是制备低分子量，
窄分布的活性丙烯酸预聚物。
周子劫等嘲将基团转移共聚法应用于丙烯酸预聚物
的制备中，成功的控制了预聚物的分子量大小，使预聚物的数均分子量控制在4300～4600，合成了漆膜综合性能优异的丙烯酸改性醇酸树脂涂料。
改性后的树
脂兼具了丙烯酸树脂和醇酸树脂的特点，其漆膜性能，特别是干性，硬度及耐水
性都有很大的提高。
2. 环氧树脂涂料改性研究
环氧树脂是指那些分子中至少含有两个环氧基团的高分子化合物。
环氧树脂
涂料具有优异的防腐蚀性及耐化学药品性，对众多底材具有极佳的附着力和良好
的柔韧性，能采用多种固化剂固化。
此外，环氧树脂涂料可以在相当宽的温度范
围内固化，而且固化时体积收缩小，几乎无挥发性副产物产生。
环氧树脂涂料的
上述优异特性使它有着许多非常重要的用途水基改性环氧树脂涂料具有溶剂型环
氧树脂的良好的耐化学药品性，高附着力及优良的机械物理性和电气绝缘性等特点，且低污染，施工简便，价格便宜。
1999年，胡慧萍等人以环氧树脂E—44(简称为环氧树脂)为主要原料，合成出了水基改性环氧树脂涂料（环氧磷酸酯—丙烯酸接棱共聚物）,并研究了单体配比
对产品性能的影响，丙烯酸的用量与产品水分散稳定性的关系,接枝反应温度对产
品的水分散稳定性的影响,引发剂用量对接枝共聚反应的接枝率的影响,接枝反应
时间与粗产品粘度和接枝率的关系。
近些年来，涂料有向绿色环保方向迈进的趋势．水性涂料成为涂料发展的一
个重要方向和研究热点．涂料企业和相关的科研院所不断推出水性防腐涂料、高
固体分防腐涂料等新品种，国外甚至已经提出将水性防腐涂料用于环境苛刻的重
防腐涂料体系。
其中水性环氧树脂具有其突出的性能优势，使制备得到的水性环
氧涂料,同样具有优异的性能，专家认为水性环氧树脂涂料成为当今各国水性涂料
研究的热点，水性环氧树脂的研究和应用也越来越受到重视。
三、涂料的应用
“涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘
附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。
这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或
涂层。
”
基于涂料的这种特性，不同种类的涂料的应用范围不同。
我国涂料的总产量
已跻身世界前列，在产品的产量、品种、质量、技术装备水平有了长足的进步。
但是随着人们环保意识的不断增强以及我国加入WTO后国外企业纷至沓来，现
有的民族涂料工业面临前所未有的挑战，如何降低生产和使用涂料所造成的污染，
尤其是对大气的污染是目前的重中之重。
近年来水性涂料发展迅速，有望成为替代溶剂型涂料的主流产品，但也有很多有待解决的问题。
如水性涂料因可利用的交联反应有限，涂膜硬度低;一些水性树脂容易水解，导致了储存稳定性降低;由于存在亲水基团，耐水性较差，限制了水性涂料的应用范围;水性涂料中水蒸发潜热大，干燥时间较长。
这些问题可以通过工艺改进和化学改性来解决，如合成含有多个官能团的水性树脂乳液，提高水性涂料的交联密度;通过引入疏水性基团或使亲水基团参与交联反应可提高水性涂料的耐水性。
目前水性涂料领域的研究热点主要有室温交联技术、水性树脂的混合和成膜机理的研究等，同时，研究人员正致力于使水性涂料相关助剂以及涂装技术向高效环保的方向发展。