水性丙烯酸树脂涂料改性研究进度及发展【Indulor】

综述了水性聚丙烯酸酯改性的研究进展，介绍了丙烯酸酯同其他单体共聚以及与纳米粒子的复合改性，并对水性丙烯酸酯在涂料领域的应用进行了展望。

水性丙烯酸酯涂料的研制和应用始于20世纪50年代，到了70年代初得到了迅速发展，已经成为水性涂料中应用最多的品种。丙烯酸酯树脂具有防腐、耐碱、耐水、成膜性好、保色性佳、无污染、施工性能良好、使用安全等特点；并且可以通过改变共聚单体、交联剂种类及调节聚合物相对分子质量等一系列措施，改变涂料的各种性能。主要用于建筑涂料、阳极电泳涂料，也可以用于防锈涂料、汽车涂料、皮革涂饰剂等。但是水性丙烯酸酯涂料也存在一些缺陷，如容易失光、透水性吸水性较高、热黏冷脆；交联型的聚丙烯酸酯乳液虽可制成汽车漆，但有烘烤温度较高、乳化剂小分子降低漆膜耐水性等缺点。20世纪80年代以来，人们试图把上述两种涂料有机结合起来，形成复合乳液，通过各组分间优势互补来提高水性漆涂膜的整体性能(如光泽、耐水性、附着力等)。水性丙烯酸酯更多地是通过采用其他树脂或单体对其进行改性。如：环氧树脂改性水性丙烯酸酯树脂、水性聚氨酯丙烯酸酯树脂、含氟水性丙烯酸酯树脂和含硅水性丙烯酸酯树脂。而纳米复合水性建筑乳胶涂料是将纳米粒子作为一种颜填料加入传统建筑涂料之中，利用纳米材料特殊的物理化学特性，赋予涂料优良的性能，大大提高了丙烯酸酯建筑乳胶涂料的耐候性。

树脂是用于涂料、油墨的基料，近年来，随着树脂的不断改性，使涂料、油墨类新产品的结构也发生了很大变化，给印刷、建筑、家居等日常生活增添了色彩。向无毒、高效、经济、节能方向发展是目前产品开发的总趋势，因此开发无污染、水性化、高固化、无溶剂化类环保型的树脂用于涂料和油墨是当今发展的主要方向。

目前，用于水性涂料、油墨的成膜物有水性醇酸树脂、氨基树脂、酚醛树脂、聚醋树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂等。由于水性聚丙烯酸醋类具有稳定性高、光泽性好、流变性能和表面吸附性能好的优点，因此将其用于油墨、涂料中是较有发展前途的。本论文中，我们以丙烯酸、丙烯酸醋、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸醋等作为基料，在过硫酸钱、过氧化苯甲酞存在下，以水或醇作溶剂进行聚合，加人苯乙烯、醋酸乙烯等改性，合成了四种不同的水溶性丙烯酸改性树脂，并对其性能进行了测定。结果表明:这四种树脂的薪度、水溶解性、干燥后膜的吸胀性、抗酸碱性、光亮度等性能均达到了溶剂型的丙烯酸醋类用于油墨、涂料的性能。在研究中我们发现，树脂的性能与聚合的均匀性、亲水性基团和分子量大小以及中和条件有关。而加料顺序、原料的配比、引发剂的量、反应的时间和温度是决定产品性能的主要因素。

由于溶剂型涂料对于人类自身及生态环境的严重威胁日益明显，水性涂料具有经济、节能、环保和安全的特点，符合时代发展的要求，它代替溶剂型涂料成为必然趋势。水性涂料的开发和推广将是2l世纪涂料的主要发展方向。因此，继续开展基础性研究，发挥水性涂料的优势，克服其缺点，并大力拓展其应用领域，是发展水性涂料技术的当务之急。由于水性丙烯酸酯聚合物的结构特殊而具有许多特殊的性能，目前需要解决的难点和热点是如何减少单体的残留率和保障乳液聚合体系的稳定性以及贮存稳定性，这些可以通过改性达到比较好的效果，从而使水性丙烯酸酯聚合物在水性建筑涂料、阳极电泳涂料、防锈涂料、汽车涂料、皮革涂饰剂以及医用高分子、功能材料等方面获得更广阔的应用前景.

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