有机硅改性苯丙乳液的研究
第
２３卷第
５期化
学
研
究中国科技核心期刊２０１２年
９月
ＣＨＥＭＩＣＡＬ
ＲＥＳＥＡＲＣＨ
ｈｘ
ｙｊ＠ｈｅｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
有机硅改性苯丙乳液的研究进展
崔运启
１，
２，
刘
璐
１，
张普玉
１＊
（
１．河南大学化学化工学院精细化学与工程研究所，
河南开封
４７５００４；
２．黄淮学院化学系，
河南驻马店
４６３０００）
收稿日期：
２０１２－０４－２５．
基金项目：
河南省科技厅科技攻关重点项目（
１０２１０２２１０１１４）
．
作者简介：
崔运启（
１９７２－），
女，
讲师，
主要从事功能高分子方面的研究
．＊通讯联系人
．Ｅ
－ｍａｉｌ：
ｚｈａｎ
ｇｐｕ
ｙｕ
＠ｈｅｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．摘
要：
综述了有机硅改性苯丙乳液的机理、
方法和聚合技术研究进展
．介绍了物理共混法和化学改性法，
重点
阐述了化学改性法的最新研究进展，
并展望了有机硅改性苯丙乳液的发展趋势
．
关键词：
有机硅；
改性；
苯丙乳液；
研究进展
中图分类号：
Ｏ
６３４．４文献标志码：
Ａ文章编号：
１００８－１０１１（
２０１２）
０５－００９７－０６
Ｒｅｓｅａｒｃｈ
ｐｒｏ
ｇｒｅｓｓ
ｏｆ
ｓｔ
ｙｒｅｎｅ
－ａｃｒ
ｙｌｉｃ
ｅｍｕｌｓｉｏｎ
ｍｏｄｉｆｉｅｄ
ｗｉｔｈ
ｏｒ
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ｓｉｌｉｃｏｎｅ
ＣＵＩ
Ｙｕｎ
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１，
２，
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Ｌｕ１，
ＺＨＡＮＧ
Ｐｕ
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ｏ
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Ｅｎ
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ｇｅ
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Ｃｈｉｎａ；
２．Ｄｅ
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Ｈｕａｎ
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Ｚｈｕｍａｄｉａｎ４６３０００，
Ｈｅｎａｎ，
Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：
Ａ
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ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ；
ｓｔ
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ｙｌｉｃ
ｅｍｕｌｓｉｏｎ；
ｒｅｓｅａｒｃｈ
ｐｒｏ
ｇｒｅｓｓ
苯丙乳液是苯乙烯和丙烯酸酯类单体的共聚物乳液，
其在国际上的发展越来越快，
特别是在美国、
日本、
欧盟，
其发展已经到了一个非常成熟的地步
．我国从
２０世纪
７０年代起开始研制苯丙乳液，
８０年代开始正式
投入使用，
经过几十年的发展，
现已广泛应用于建筑、
涂料及胶黏剂等领域
．虽然苯丙乳液具有优良的黏附
性、
耐氧化性和耐油性，
但是其耐水性和耐候性较差，
且易于形变，
限制了它的应用［
１］
．有机硅具有优异的耐
高、
低温，
耐辐射性和突出的耐水性，
用有机硅对苯丙乳液进行改性，
可以明显提高其耐水性、
耐候性和抗沾
污性等；
除此以外，
有机硅改性苯丙乳液比硅丙乳液有着更高的性价比，
进一步扩大了其作为建筑涂料、
金属
表面乳胶涂料、
地面涂料、
纸张黏合剂和胶黏剂等的使用
．
１
有机硅改性苯丙乳液的机理
有机硅聚合物中硅氧键键能高达
４２５ｋＪ／
ｍｏｌ，
远大于碳氧键键能（
３５１ｋＪ／
ｍｏｌ）
和碳碳键键能（
３４５ｋＪ／
ｍｏ１），
而且硅氧键间存在着
ｄ…
π键和
ｐ…
π键，
使其具有抗氧化和抗分解性能［
２－３］
．除此以外，
有机硅分子DOI:10.14002/j.hxya.2012.05.019９８
化
学
研
究
２０１２年
体积大、
表面张力小和内聚能密度低，
使其具有优良的透气性、
抗黏污性和疏水性［
２］
．有机硅和苯丙树脂的
极性相差很大，
将两类聚合物结合在一起，
可以得到兼具两者优异性能的新型聚合乳液
．目前，
按照其改性
方法，
可分为物理共混法和化学改性法两种方法
．
２
有机硅改性苯丙乳液的方法
２．１
物理共混法
物理共混改性，
又称为冷拼法，
分为两种方法［
３］：
一是将有机硅氧烷单体作为偶联剂或改性助剂直接加
入苯丙乳液中改性；
二是将有机硅氧烷制备成有机硅乳液，
再将其与苯丙乳液共混进行改性
．物理共混法的
优点是：
可以引入较多有机硅；
缺点是：
聚硅氧烷与苯丙共聚物的极性相差很大，
两者不能形成化学键，
导致
乳液稳定性差，
容易产生相分离和聚硅氧烷的表面迁移
．
范青华等［
４］
首先采用聚硅氧烷乳液与苯丙乳液混合的方式来改性苯丙乳液，
研究发现共混乳液的稳定
性不同，
有的体系需要加入稳定剂
．从
ＳＥＭ照片中可看出聚硅氧烷与苯丙聚合物在改性橡胶膜中呈清晰的
两相结构，
且聚硅氧烷相在膜的表面富集
．
针对这种情况，
范青华等［
４－５］
和
ＲＩＣＨＡＲＤ等［
６］
在物理共混法上又做了进一步的研究，
发现可通过加入
增溶剂和交联剂的方法来解决相分离及聚硅氧烷的表面迁移问题
．然而增溶剂的加入虽然可以实现理想共
混，
但是不能明显改善聚硅氧烷的表面迁移；
交联剂的加入虽然为一种有效的方法，
但是得到的共混乳液在
纳米范围内仍然是非均相的
．
随后，
范青华等［
５］
对比了共混和共聚两种改性方法对苯丙乳液薄膜的影响
．发现共聚法形成的互穿网
络（
ＩＰＮ）
结构能有效的改善聚硅氧烷向膜表面的迁移，
从而提高了乳液的稳定性和耐水性
．
因此，
国内外早期以共混改性法为主，
后来逐渐被化学改性法所代替
．
２．２
化学改性法
通过化学改性法制得的无规、
接枝和
ＩＰＮ结构共聚物，
不易产生相分离和聚硅氧烷的表面迁移，
因此得
到的有机硅改性苯丙乳液具有优良的耐水性、
耐候性和耐污性
．根据引入的有机硅的种类，
化学改性苯丙乳
液可分为五种方法［
７－９］：（
１）
缩聚法，（
２）
共聚法，（
３）
硅氢加成法，（
４）
硅氟共同改性法，（
５）
有机硅乳化剂改性
法
．
２．２．１
缩聚法
首先制备带活性端基或支链（
如：
羟基、
烷氧基、
氨基或环氧基团）
的有机硅树脂
．利用其活性基团的反
应活性与苯丙聚合物上的羧基反应，
从而将有机硅组分键合到苯丙聚合物上，
称为缩聚法
．根据反应活性基
团的不同，
缩聚法又分为以下两种方法
．
１）
含活性羟基（
或生成活性羟基）
的有机硅单体（
或树脂）
和苯丙聚合物脱水缩合法
有机氯硅烷、
有机酰氧硅烷和有机硅氧烷均能水解生成相应的硅醇，
有机硅氧烷由于其水解不会放出腐
蚀性物质而多被采用，
生成的硅醇可以与苯丙树脂中的羧基脱水缩合，
从而将含硅基团接枝到苯丙乳液上
．
硅醇在缩聚过程中会有少量发生自聚，当有机硅含量高时，
会产生大量凝胶物，
因此引入的有机硅含量较低
（
＜２％）［
２］，
缩聚反应见图
１．
图
１
硅醇的缩聚反应
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ｇ．１
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ｒｅａｃｔｉｏｎ
ｏｆ
ｔｈｅ
ｓｉｌａｎｏｌ
针对这种情况，
王艳等［
１０］
提出了水解抑制和后交联技术，
使反应在高温（
８０
～８８℃）
和宽
ｐＨ（
５
～８）
范
围内进行，
易于生产控制
．应用这种方法，
有机硅含量可提高到
２５％，
可以充分体现有机硅的高性能
．此技
术采用二元醇或二元醚作水解抑制剂，
补偿了硅氧烷水解过程中产生的醇类，
从而抑制了水解反应；
施工后，
有机硅改性丙烯酸酯乳液的最新研究进展
２０１３年１月第２２卷第１期 Ｖｏ１．２２ Ｎｏ．１，Ｊａｎ．２０１３ 中国胶粘剂 ＣＨＩＮＡ ＡＤＨＥＳＩＶＥＳ （４７）一４７一
有机硅改性丙烯酸酯乳液的最新研究进展
王宇航
（陕西学前师范学院化学与化工系，陕西西安７１０１００）
摘要：综述了有机硅改性丙烯酸酯乳液的最新方法。重点介绍了化学改性法，并且主要对缩聚法、 自由基聚合法、硅氢加成法和ＩＰＮｓ（互穿聚合物网络）法的机制进行了介绍。最后分析了有机硅改性丙烯 酸酯乳液存在的问题，并展望了其未来的发展方向及发展前景。 关键词：丙烯酸酯；有机硅；物理共混；化学改性 中图分类号：ＴＱ４３６．５：ＴＱ４３３．４３６ 文献标志码：Ａ 文章编号：ｌｏ０４—２８４９（２ｏｌ３）叭一００４７—０４
０前 言
传统丙烯酸酯乳液是一种粘接性强、成膜性好、 原料来源丰富和成本相对较低的高分子材料，在涂
料、胶粘剂和复合材料等领域中得到广泛应用；然
而，丙烯酸酯乳液对温度较敏感，表现出“热黏冷 脆”的特点…。有机硅树脂结构中含有键能较高的
ｓｉ—Ｏ键，并且其分子体积大、内聚能密度低、稳定性
好、耐高温性优、耐紫外光老化性强和耐红外辐射 性佳［２ 。将上述两种极性相差较大的聚合物结合在
一起，制成的有机硅改性丙烯酸酯乳液（硅丙乳液）
同时具有两者的优点，即其成膜性、透明性、保色 性、疏水性、抗污性、耐高低温性、耐候性、涂膜附着
力和力学强度等均明显提高 】。
１有机硅改性丙烯酸酯的主要方法
１．１ 改性机制 常见的丙烯酸酯乳液的改性方法主要有两种：
一是引入某些功能性单体对丙烯酸酯乳液进行改
性，得到高性能的共聚乳液；二是采用新的乳液聚合
方法［如核壳乳液聚合、ＩＰＮｓ（互穿聚合物网络）技术 和微乳液共聚技术等１来改善丙烯酸酯乳液的性能。
由于有机硅氧烷中含有特殊的Ｓｉ—Ｏ键同，并且
其易与丙烯酸酯中双键共聚，故其也是改性丙烯酸
酯乳液的首选原料之一。有机硅改性丙烯酸酯乳液 的方法主要有物理改性法和化学改性法两种。物理
文献表范本
1.《国内苯丙乳液改性的研究进展情况》
2.《苯丙乳液改性的研究进展》
3.《苯丙乳液合成反应条件优化》
4.《苯丙乳液的制备及稳定性的研究》
5.《改性苯丙乳液的研究进展》
6.《苯丙乳液的制备及其性能影响因素研究》
7.《苯丙乳液的合成及在内墙涂料中的应用》
8.《我国改性苯丙乳液的研究进展》
9.《苯丙乳液的制备及其改性》
10.《苯丙乳液的合成》
11.《苯丙乳液合成工艺》
12.《阳离子型苯丙乳液的合成与应用》
13.《阳离子型苯丙乳液的合成及制备可再分散乳胶粉的研究》
14.《阳离子型单体DMC对苯丙乳液合成及性能的影响》
15.《有机硅改性苯丙乳液的制备与性能研究》
16.《有机硅改性苯丙乳液的合成及在涂料中的应用》
17.《有机硅改性苯丙乳液的研究进展》
18.《新型环氧硅烷偶联剂改性苯丙乳液的研究》
19.《硅氧烷偶联剂VTES及含氟丙烯酸酯G04改性苯丙乳液的合成及性能研究》
20.《有机硅氟改性苯丙的制备与应用究》
21.《有机硅改性丙烯酸酯系乳液制备及性能》
22.《有机硅改性苯丙乳液的制备及在表面施胶中的应用》
23.《复合有机硅改性苯丙乳液的性能》
24.《有机硅改性自干型苯丙乳液的制备》
25.《有机硅表面活性剂在苯丙乳液合成中的应用》
26.《有机硅改性苯丙乳液的研究进展》
27.《硅改性苯丙乳液的粒径与成膜耐水性》
28.《环氧改性苯丙乳液的合成及性能》
29.《环氧改性苯丙乳液的制备及性能研究》
30.《环氧改性苯丙乳液及其涂料的制备及表征》
31.《环氧改性苯丙乳液的研制》
32.《环氧树脂改性苯丙乳液及其对汽车滤纸性能的影响》
33.《含氟苯丙乳液的合成及其性能》
34.《含氟苯丙乳液的合成及其耐水性》
35.《有机氟改性苯丙乳液的合成及其性能》
36.《乳化剂的复配体系对苯丙微乳液性能影响》
37.《乳化剂对核壳含氟苯丙乳胶形貌及涂膜润湿性的影响》
苯丙乳胶实验报告(3篇)
第1篇
一、实验目的
1. 了解苯丙乳胶的基本组成及其性能。
2. 掌握苯丙乳胶的制备方法及操作步骤。
3. 分析苯丙乳胶在不同条件下的性能变化。
二、实验原理
苯丙乳胶是一种由苯乙烯和丙烯酸酯单体通过自由基聚合反应制得的聚合物乳液。其具有以下特点：
1. 水性：苯丙乳胶为水性体系，无毒、环保。
2. 透明度高：苯丙乳胶具有良好的透明度，适用于制作透明涂料。
3. 耐水性：苯丙乳胶具有良好的耐水性，适用于户外装饰。
4. 耐候性：苯丙乳胶具有良好的耐候性，适用于户外装饰。
三、实验材料与仪器
1. 实验材料：苯乙烯、丙烯酸酯、乳化剂、引发剂、去离子水等。
2. 实验仪器：反应釜、搅拌器、温度计、pH计、粘度计、滴定仪等。
四、实验步骤
1. 准备单体：将苯乙烯和丙烯酸酯按照一定比例混合，搅拌均匀。
2. 准备乳化剂：将乳化剂加入去离子水中，搅拌均匀。
3. 引发剂活化：将引发剂加入单体中，搅拌均匀。
4. 乳化聚合：将混合好的单体和乳化剂加入反应釜中，加热搅拌，进行自由基聚合反应。
5. 后处理：将聚合后的乳液进行冷却、过滤、洗涤、干燥等步骤，得到苯丙乳胶产品。
五、实验结果与分析 1. 苯丙乳胶的组成：实验得到的苯丙乳胶主要由苯乙烯和丙烯酸酯单体聚合而成，同时含有乳化剂、引发剂等助剂。
2. 苯丙乳胶的透明度：实验结果显示，苯丙乳胶具有良好的透明度，适用于制作透明涂料。
3. 苯丙乳胶的耐水性：实验结果表明，苯丙乳胶具有良好的耐水性，适用于户外装饰。
4. 苯丙乳胶的粘度：通过粘度计测定，苯丙乳胶的粘度在一定范围内可调，适用于不同用途的涂料。
六、实验结论
1. 本实验成功制备了苯丙乳胶，并对其组成、性能进行了分析。
2. 苯丙乳胶具有良好的透明度、耐水性和粘度，适用于制作透明涂料和户外装饰涂料。
3. 本实验为苯丙乳胶的制备和应用提供了理论依据和实践经验。
七、实验注意事项
1. 实验过程中，应注意安全操作，避免发生意外事故。
苯丙乳液BC-01
苯丙乳液BC-01
一、组成：本品系苯乙烯与甲基丙烯酸酯多元共聚而成的阴非离子型乳液。
二、性能与用途
本品是在BC-01的基础上，加以改进提高的一个新品种，各项性能优于BC-01，适合于外墙涂料、真石涂料、浮雕涂料、透明防水涂料等各种建筑涂料的底涂、面涂、使用。耐老化可达10年以上。
三、技术指标
检查项目 指标
外观 呈蓝光的乳白色液体
粘度 100-1800mpas(NDJ-01\2#r/m,25℃)
PH值 7.0-9.0
固含量 48±2％
最低成膜温度 14±1℃(参考值)
钙离子稳定性 48小时不分层，不破乳(5％CaCL2稀释1：5)
稀释稳定性 48小时不分层，不破乳(水稀释成10％)
粒子电荷 阴非离子型
苯丙乳液TC-01
一、组成：本品系苯乙烯与甲基丙烯酸酯多元共聚而成的阴非离子型乳液。
二、性能与用途
本品是在BC-01的基础上，加以改进提高的一个新品种，各项性能优于BC-01，适合于外墙涂料、真石涂料、浮雕涂料、透明防水涂料等各种建筑涂料的底涂、面涂、使用。耐老化可达10年以上。
三、技术指标
检查项目 指标
外观 呈蓝光的乳白色液体
粘度 100-1800mpas(NDJ-01\2#r/m,25℃)
PH值 7.0-9.0
固含量 48±2％
最低成膜温度 14±1℃(参考值)
钙离子稳定性 48小时不分层，不破乳(5％CaCL2稀释1：5)
稀释稳定性 48小时不分层，不破乳(水稀释成10％)
粒子电荷 阴非离子型
光亮耐水苯丙乳液TC-02
一、组成：本品系少量苯乙烯和多种(甲基)丙烯酸酯及进口助剂特殊工艺聚合而成的乳液。
二、性能与用途
TC-02是近期从国外引进先进技术，聚合而成，其特点是采用新的聚合方法及进口助剂，使乳液成膜后光泽更加丰满，耐水性能大大提高，耐候性能、耐老化性能、耐碱性能高于纯丙乳液且价位较低，是较有前途的品种。同样的用量可使外墙涂料大大延长其使用寿命。 三、性能指标：
硅丙乳液、纯丙乳液、苯丙乳液的区别
硅丙乳液、纯丙乳液、苯丙乳液的区别目前常见的内外墙仿石涂料，像真石漆、水包水多彩漆、水包砂这些内外墙
涂料，都有一种相同的组成成分—乳液。
乳液在这些仿石涂料中扮演着重要的角色，目前市面上经常见到三种乳液，
分别是硅丙乳液、纯丙乳液和苯丙乳液。现在简要介绍一下这三种乳液的区别：
1.在成分上的区别
硅丙乳液:是由不饱和键的有机硅单体+丙烯酸类单体+助剂；
纯丙乳液:多种丙烯酸+甲基丙烯酸+甲基丙烯酸甲酯+丙烯酸酯类+助剂；
苯丙乳液:苯乙烯+丙烯酸酯单体+助剂
2.在价格上的区别
市面上的参考价格如下：
苯丙乳液：9500元/吨，
纯丙乳液：12500元/吨，
硅丙乳液：16000元/吨。
3.使用寿命上的区别
苯丙乳液的使用寿命是4-5年，
纯丙乳液的使用寿命是10年以上，
硅丙乳液的使用寿命是15年以上。
注：仿石涂料中，乳液的含量越高，使用寿命越长。一般乳液含量8%以上为合
格，10%以上为优质。
4.优势上的区别
硅丙乳液优势：耐酸碱性强、成膜不易泛黄，膜粒分子拉伸力紧密，柔韧性
极强，遇水不易泛白；
纯丙乳液优势：不易燃烧、光泽度强，适用性广泛；
苯丙乳液优势：价格低，融合成膜速率快，低温可施工。
5.市场占有率不同。
根据涂料行业数据公布，各种乳液的市场占比大概如下:
纯丙乳液40%,
硅丙乳液35%,
苯丙乳液14%,
其他乳液11%.
总的来说，家装、市政工程考虑到外墙使用寿命的话，一般会选择硅丙乳液
或纯丙乳液。若外墙使用苯丙乳液，说明外墙对涂料的使用年限要求不高。
提高有机硅改性外墙乳胶漆性能的机理
有机硅氟资讯 ＷＷＷ．ｇｄｃｈｅｍ．ｃｏｍ ２ｏｏ５．ｏ３ 皮革是一种高价值的片状材料，既有时尚外观又 具备工程加工的特性，但在使用时必须保持其天然特 质一挺括和耐用。硅树脂产品可按皮革尺寸准确裁剪 的特性，可充分体现出产品的内在性能并产生新的花 式效应．硅树脂在工业加工创新中是不可或缺的－无 论是直接应用，还是作为整理剂．比如，手感可以从 柔软到光滑调节．硅树脂在保持拒水性能的同时达到 最佳的手感．新开发的硅树脂乳液改善了汽车皮革的 耐磨性能．该产品符合最新的环境标准。它是无溶剂 的，容易和普通涂层物质相结合． 防污Ｔｏ Ｐ Ｃ Ｏ ａ ｔｓ Ｔｏｐｃｏａｔｓ用于改善涂覆表面．它可以在纺织品表 面形成粗糙或光滑的效果，形成干燥的手感．Ｗａｃｋｅｒ 公司已开发出一种新型硅树脂Ｔｏｐｃｏａｔ，称作 Ｅｌａｓｔｏｓｉ１４７００５，使得涂层纺织品易于清洗．Ｔｏｐｃｏａｔｓ 与硅树脂粘合剂具有良好的膜成形特点和优质的粘 合能力．它可防止其他物质污染，形成光滑均匀的表 面．Ｔｏｐｃｏａｔｓ透明而耐热，在加入固化剂之后，在１５０ ℃时仅几分钟就发生固化． 提高有机硅改性外墙乳胶漆 性能的机理 有机硅改性外墙乳胶漆在国内使用后，由于其性 能较好，普遍受到欢迎，并在要求较高的工程中得 到应用．但是对于其提高耐久性机理，通常解释是Ｓｉ．０ 键键能比较大，太阳光中的紫外线难以使其降解，因 此有较长的使用寿命．但对于有机硅含量不高的有机 硅改性外墙乳胶漆，低临界表面张力是其耐久性提高 的主要原因． １有机硅含量 有机硅改性外墙乳胶漆与普通外墙乳胶漆的最 大区别在于所用乳液．也就是说，有机硅改性外墙乳 胶漆所用的乳液是通过有机硅改性的丙烯酸乳液，或 有机硅改性的苯丙乳液．根据改性方式的不同，它们 又可分为接枝型和共混型两类．因此，对于有机硅改 性外墙乳胶漆，其中有机硅含量是一个用户十分关心 的问题，因为有机硅含量对乳胶漆的性能有很大影 响． 我国建筑涂料市场上有机硅改性外墙乳胶漆大 多数是有机硅改性苯丙乳液，同时有机硅改乳液中硅 含量是比较低的，比如，２００１年测试结果平均值为 １．６％，所以有机硅改性外墙乳胶漆中有机硅含量更 低，在涂膜中Ｓｉ．Ｏ键也是根有限的．Ｓｉ－Ｏ键键能达 ４５２ＫＪ／ｍｏｌ，比Ｃ．Ｃ键的键能（３５６ＫＪ／ｍｏ１）高得多， 而２９０ｎｍ的紫外线能量为４１８ＫＪ／ｍｏｌ，所以太阳光中 的紫外线能量足以使Ｃ．Ｃ键降解，当然，是否确实降 解还和敏感波长有关．但太阳光中的紫外线能量却难 以使有机硅降解，故有机硅改性能提高涂膜耐久性． 但由于Ｓｉ．ｏ键含量不多，所以提高的效果也是很有限 的．也就是说，对于有机硅含量不高的有机硅改性外 墙乳胶漆，ｓｉ．ｏ键键能高是其耐久性好的原因，但并 不是其耐久性好的主要原因．当然，即使相同的有机 硅含量，其存在形式不同，即结构不同，结果也是不 一样的． 另外，２００１年的有机硅含量测试平均结果比 ２０００年的测试平均结果低得多．这不能说产品质量下 ｌ降，而主要还是测试误差和个别企业的极端数据造成 的． ２拒水透气 有机硅既具有无机ｓｉ．ｏ键，又具有．ＣＨ ３等有 机基团，接在硅上的．ＣＨ ３等有机基团使之具有很低 的表面张力、很强的憎水性．因此有机硅的引入使乳 胶漆的吸水性大大降低，透气性又很好，下雨、结露 或在潮湿环境中，涂膜基本保持干燥．有机硅改性外 墙乳胶漆与普通丙烯酸外墙乳胶漆的拒水透气性比 较如表１所示．其中，拒水性以吸水系数表示，吸水 系数越低，拒水性越好；透气阻力以等效静止空气层 厚度表示，等效静止空气层厚度越厚，说明透气阻力 越大，即透气性越差． 表１有机硅改性外墙乳胶漆与普通外墙乳胶漆 的拒水透气性比较 吸水系数 等效静止空气层 名称 （ｋｇ／ｍ２／ｈ０．５） 厚／￣ｒ／ｍ 普通丙烯酸 ０．Ｏ６ ０．２０ 外墙乳胶漆 有机硅改性 ０．０４ ０．０７ 外墙乳胶漆
丙烯酰胺改性苯丙乳液的研究
第９卷 ２０１０钲 第２期 ４月 广州大学学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｖｏ１．９ Ａｐｒ． Ｎｏ．２ ２０１０
文章编号：１６７１－４２２９（２０１０）０２－００４１－０４
丙烯酰胺改性苯丙乳液的研究
王东耀，黄小燕，宋建华
（广州大学化学化工学院，广东广州５１０００６）
摘要：采用分步引发的自由基聚合法制备了苯乙烯一丙烯酸丁酯一甲基丙烯酸（Ｓｔ—ＢＡ—ＭＡＡ／ＳＤＳ－ＤＮＳ８６／ Ｈ Ｏ）纯苯丙乳液及用丙烯酰胺改性的苯丙乳液，研究了丙烯酰胺用量对乳液性能的影响，以及乳液成膜后的 性能．实验表明，改性的苯丙乳液比纯苯丙乳液的黏度和耐有机溶剂性有所提高，并降低了涂膜的吸水率． 关键词：苯丙乳液；丙烯酰胺；改性 中圈分类号：Ｏ ６３２．１３ 文献标志码：Ａ
自Ｈａｒｋｉｎｓ发表第一篇乳液聚合论文以来，乳 液聚合的历史至今已有８０余年，目前除了常规乳
液聚合外，还有种子乳液聚合、超微乳液聚合、反
相微乳液聚合、超浓乳液聚合、散聚合等多种技 术 Ｊ．其中丙烯酸酯类聚合物以其优越的成膜
性、良好的耐油性和耐候性、优良的粘接性，在众
多聚合物乳液产品中成为了佼佼者．引人硬单体
苯乙烯的丙烯酸酯类乳液体系，简称为苯丙乳 液 ｊ，通常为乳白色带蓝光的黏稠液体，在黑色的
底板上涂抹乳液，其蓝光较明显．蓝光较好的乳
液，说明聚合时粒径较小，质量好．质量差的乳液， 往往呈乳白色无蓝光或者呈绿光．除具有丙烯酸
酯类乳液的特点外，还同时兼有保色性、抗污性、
成本较纯丙乳液低等优点，故而成为最通用、最常
见的乳液品种，它广泛应用于建筑涂料、金属表面 乳胶涂料、地面涂料、纸张黏合剂、胶黏剂、皮革涂
饰及油墨等方面，其用量与日俱增．但在耐水性、
耐磨性、抗老化性、耐候性等方面，由于其自身化 学性质所致，限制了其应用．近年来随着聚合理论
苯丙乳液冻融稳定性影响因素的研究
第４５卷第４期 ２０１５年４月 涂料工业
ＰＡＩＮＴ＆Ｃ０ＡＴＩＮＧＳ ＩＮＤＵ Ｙ Ｖｏ１．４５ Ｎｏ．４ Ａｐｒ．２０１５
苯丙乳液冻融稳定性影响因素的研究
仇鹏，赵刚磊，吴 亮，杨文倩，柳泉润
（中海油能源发展股份有限公司惠州石化分公司，广东惠州５１６０８６）
摘要：通过对苯丙乳液进行配方设计，考察了玻璃化温度，乳化剂类型、用量及配比和第２次滴
加单体的组成对乳液冻融稳定性的影响。乳液性能测试结果表明：乳液聚合物玻璃化温度为１５．７℃
时，其冻融稳定性和成膜性能达到均衡；选择阴离子乳化剂脂肪醇聚氧丙烯醚硫酸钠和辅助乳化剂烯
丙氧基羟丙基磺酸钠搭配。乳化剂占单体用量的１．５％，预乳化液和打底液中乳化剂分配比例为１：１～
２：１．第２次滴加单体选择甲基丙烯酸甲酯和部分丙烯酸搭配，乳液冻融稳定性最佳。
关键词：苯丙乳液；玻璃化温度；乳化剂；第２次滴加单体；冻融稳定性
中图分类号：ＴＱ ６３０．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：０２５３—４３１２（２０１５）０４—００１８—０５
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｆｒｅｅｚｅ—－Ｔｈａｗ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｔｙｒｅｎｅ—・Ａｃｒｙｌｉｃ Ｅｍｕｌｓｉｏｎ
Ｑｉｕ Ｐｅｎｇ，Ｚｈａｏ Ｇａｎｇｌｅｉ，Ｗｕ Ｌｉａｎｇ，Ｙａｎｇ Ｗｅｎｑｉａｎ，Ｌｉｕ Ｑｕａｎｒｕｎ
ｆＣＮＯＯＣ Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｈｕｉｚｈｏｕ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｂｒａｎｃｈ，Ｈｕｉｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１６０８６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔｙｒｅｎｅ—ａｃｒｙｌｉｃ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ
ｇｌａｓｓ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｙｐｅｓ ａｎｄ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｓ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｍｏｎｏｍｅｒ—ｄｒｏｐｐｉｎｇ ｍｅｔｈ—
自洁性水基涂料
２００６年第３７卷第ｌｌ期 《浙江化工》 一ｌ９一
文章编号：１００６—４１８４（２００６）１ １－００１９—０２
自洁性水基涂料
张茂丽ｕ，王东 ，王寿武 （１、北京路桥瑞通养护中心。北京１０１５００；
２、淮海工学院东港学院，江苏连云港２２２０６９）
摘要：随着人类对环保的要求，建筑物的内外装饰将逐步以环保型、自洁性涂料为主。本
文简介了涂料的抽｝生化、自洁性外墙涂料的性能及施工方法。
关键词：自洁性；水基涂料；微粉化技术；苯丙乳液
随着人类对环保的要求。建筑物的内外装饰将
逐步以环保型、自洁性涂料为主。应运而生的就是高
性能自洁性水基涂料，其要求必须具有高耐候性、耐
沾污性及高保色性等性能。这样才能适应我国建筑
物外墙装饰要求。
１水性化是未来建筑涂料的发展方向
由于溶剂型涂料对环境和人类健康都危害很
大，同时各类溶剂相对水来说又较贵，因此世界各国
都十分重视发展水性建筑涂料，并制订有关法规。严
格限制建筑涂料中ｖｏｃ（挥发性有机物）的含量，使
用溶剂型建筑涂料的比例越来越小。取而代之的是
水性建筑涂料ｆ 。
水性建筑涂料具有技术先进、工艺清洁、低能
耗、低排放、安全无毒等优点，有着非常广阔的发展
前景。现在研究较多的是硅溶胶一苯丙乳液［２－３］。北
京路桥瑞通养护中心针对上述要求采用了改性苯丙
乳液．以保证其耐水性和抗低温冷冻性能够满足北
京地区的施工要求。
２苯丙乳液及有机硅改性苯丙乳液的
制备［３・４］
先将单体和乳化剂放入水中，常温下进行预乳
化，然后，在１／６乳化液中加入ｌ／２引发剂。于７０—
７５℃下，保温至乳白液体呈蓝光，开始滴加预乳化
液，其间，补加部分引发剂，继续进行聚合，加完料后
升温至８５～９０℃，再反应１ｈ，可制得苯丙乳液。
有机硅改性苯丙乳液的合成可有以下两种方法：
收稿日期：２００６—０７—１９ 作者简介：张茂丽（１９８２一）。女，江苏徐州人，北京路桥瑞通养护中心 技术副总工，主要从事涂料的研制及开发工作 方法１：将苯乙烯、丙烯酸酯类等混合单体和乳
苯丙乳液的改性及性能研究
I 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
III Abstract
In 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