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摘要：综述了丙烯酸涂料的研究现状及进展。还有应用领域及其未来发展。
关键词：丙烯酸涂料；新型丙烯酸酯类乳液；丙烯酸氨基涂料
前言：
自1843 年Joseph Redtenbacher 发现丙烯酸单体以来，人们一直对这类具有活性的有机化合物不断地从结构与性能上进行探索，至20 世纪30 年代，ICI和Du Pont 开始丙烯酸树脂与涂料的工业化生产。此后，丙烯酸酯及其改性聚合物的研究与应用发展极其迅速，现已成为高分子乃至涂料中的重要一员。丙烯酸树脂由于C—C 主链特殊的光、热、化学稳定性与侧链上基团的变化，以致由其作为主要成膜基料的丙烯酸涂料在耐候性、耐污染性、耐酸、耐碱、机械性能、耐油及耐溶剂性等方面均具有独特的优势，在工业与民用建筑领域得到广泛的青睐。我国丙烯酸涂料的研究始于20 世纪60 年代，80 年代开始工业化过程，至今在溶剂型与水性体系都取得了惊人的成就，丙烯酸涂料已覆盖日常生活的各个领域。目前国内外丙烯酸涂料正从传统的溶剂型向水性与光固化方向发展，产品的性能随着乙烯基单体与助剂的 多样化及合成工艺的进一步完善而逐步提高；与此同时，伴随着国内经济的稳步发展，丙烯酸涂料的需求亦大幅增加。强化丙烯酸树脂与涂料的研究，保持与丙烯酸涂料需求的同步，对我国丙烯酸涂料的稳定发展十分必要。
1.丙烯酸涂料的研究现状
1.1丙烯酸涂料的特点及其应用范围
scarlett蕙珈
mtg丙烯酸系树脂涂料主要类型有：溶剂型涂料；水性涂料(包括水乳液型和水溶性的热塑性、热固性涂料)；高固体份涂料和粉末涂料。与传统的溶剂型涂料相比,水性涂料具有价格低、使用安全,节省资源和能源,减少环境污染和公害等优点,因而成为当前发展的主要方向。
由于这种树脂是线形结构,属于热塑性材料, 表现出“热粘冷脆”的缺点。为了克服这些缺点,常采用丙烯酰胺-甲醛体系,在热稳定性和坚牢度上有大幅度的提高,并在一定程度上提高了耐溶剂性能。N-羟甲基丙烯酰胺官能单体参与丙烯酸酯单体共聚,可以制备自交联型的耐溶剂的改性丙烯酸树脂涂饰剂。同时在聚合工艺和乳胶颗粒结构的设计上开展了一些卓有成效的研究工作,如无皂乳液聚合、核壳结构乳液以及胶乳互穿网络聚合物。
丙烯酸系树脂涂料具有浅、保、保光、耐侯、耐腐蚀和耐污染等优点,而广泛应用在家具、建筑物、皮革制品、日用品的涂饰和造纸、印染、木材加工、塑料合成等工业上。
1.2丙烯酸涂料的改性
丙烯酸树脂的性能与相应的结构存在对应关系，由于常规丙烯酸树脂的应用性能在特定场合存在一定的缺陷，因而对结构进行改性成为近年来丙烯酸树脂合成中最关注的课题之一。
丙烯酸涂料的机械性能往往不甚理想，为克服这一缺点，环氧改性成为最简单、最直接的方法之一。黄畴等人利用甲基丙烯酸二甲氨基乙酯与环氧树脂复合改性丙烯酸酯，涂层附着力的改善非常显著。环氧化的腰果壳油丙烯酸酯用于光固化涂料，其贮存稳定性、光固化速率，涂膜韧性改善非常理想。用环氧改性的丙烯酸粉末涂料，其硬度、耐化学品性、附着力、涂膜平整性，耐溶剂性具有优势。而环氧改性丙烯酸作为防腐涂料的成膜物较丙烯酸树脂具有更好的抗盐雾性，抗腐蚀性能。在环氧改性丙烯酸树脂的合成技术中，目前使用较多的有核- 壳杂化结构，互穿聚合，微乳聚合等。为了提供与环氧树脂反应的交联点，聚合过程中可以引进羟基，酰胺基，以提高成膜物的耐水性、耐候性等。官仕龙等人
研究了具有光敏特征的酚醛与环氧复合改性丙烯酸酯的过程，采用三乙胺作为催化剂，当反应温度达到95℃时，丙烯酸可在6 h 内反应完全，改性后的成膜树脂具有优良的动力学性能、耐溶剂性和耐酸碱性。
有机硅改性在近年来的研究非常活跃，日本Atomix 成功研制出一种新的高交联度丙烯酸硅氧烷复合树脂，该树脂为无溶剂双组分固化体系，具有强的耐酸性。胡丽梅等人用八硝苯基笼型倍半硅氧烷（ONPS）改性丙烯酸酯，采用半连续乳液聚合工艺，发现ONPS 的加入没有改变乳液的粒径大小，但涂膜的耐水性、耐油性、硬度和拉伸强度明显提高。而高富堂等人认为：种子乳液聚合更有利于
硅氧烷改性聚合工艺的稳定性。利用硅氧烷的难燃性，可以与羟基金属氧化物复合改性丙烯酸酯制备具有阻燃特征的聚合物。利用有机硅改性丙烯酸树脂的报道虽然很多，但一般可分为3 类：含双键的硅氧烷、含羟基硅氧烷，含H 聚硅氧烷，其反应特征分别为：
无机杂化复合聚合改性既可拥有有机高分子的粘接强度、拉伸强度又可赋予无机材料的耐热性、尺寸稳定性。纳米TiO2 改性的聚丙烯酸酯由于其独特的抗紫外线性，而在高档汽车涂料，建筑涂料领域有很好的应用前景。用纳米SiO2 改性丙烯酸酯用于建筑涂料，涂层的耐沾污性、耐洗刷性和耐候性有显著提高。周树学等人在研究不同形态的纳米SiO2 对丙烯酸酯- 聚氨酯涂层的影响时，发现网状纳米SiO2 比颗粒状纳米SiO2 更有利于涂层耐划伤性的提高。ZrO2、CaCO3、粘土等纳米级粒子亦是改性聚丙烯酸酯的理想选择。
此外，氟改性可以降低聚丙烯酸酯的表面张力、提高涂层的耐候性。在UV 涂料中，用多元酸改性环氧丙烯酸酯可以降低环氧丙烯酸的脆性。用丙烯酰胺等可产生微交联特征的单体参与共聚，可提高涂层的硬度、耐水性、耐溶剂性能；而聚酯、聚氨酯改性丙烯酸酯可以提高树脂的鲜艳性；聚苯胺改性丙烯酸树脂可以用作导电涂层；作为疏水性涂层，用氟与纳米SiO2 复合改性，可以得到类似于天然荷叶的涂层结构。
1.丙烯酸涂料的发展
2.1 新型丙烯酸酯类乳液的开发
要克服丙烯酸树脂热黏和冷脆的缺点,必须改变材料的聚集态结构,使得材料的玻璃化温度和黏流温度不再相互关联,最有效的方法为变线性结构为网状结构。常采用自交联技术进行改性。自交联技术采用带活性基团的单体(如丙烯酸、丙烯酸缩水甘油酯和N-羟甲基丙烯酰胺等)参与共聚反应,使树脂聚合物带有反应官能团,成膜后通过官能团的反应形成交联网状结构,自交联改性在热稳定性和坚牢度及耐溶剂性能方面有所改善,但由于交联度较低,对树脂的性能提高不大。提高交联密度,也可采用外交联技术,即采用外加交联剂,组成双组分丙烯酸乳液,这种乳液可全面改进涂层的坚牢度和耐折性能。目前专用丙烯酸乳液、阳离子丙烯酸乳液和功能丙烯酸乳液(含硅、氟)将是丙烯酸乳液的新发展点。
新型高性能丙烯酸酯在国外研究开发进行得非常活跃，美国Rohm&Haas公司，荷兰Stahl、德国BASF、Bayer、Gohm&Gmbh等公司相继开发了相当数量及品种的改性产品，且性能好，有的甚至有“魔术涂料”之称。近十年来，我国的研究生产单位为满足市场的需要，赶超世界先进水平，也曾进行了大量的改性研究工作，取得了令人欣喜的成果。但与国外产品相比，仍有很大差距，多数品种仍停留在仿制阶段，独创性少，有些品种工业化生产的实用价值不高，因而国内大部分品种仍是传统的丙烯酸酯，新型高性能的产品生产目前还只是刚刚起步。与此同时，国外先进的品种正源源不断进入我国。因此当前要
着重加快开发新型高性能丙烯酸酯的步伐，赶超国外改性丙烯酸酯的水平。
2.2丙烯酸氨基涂料
丙烯酸氨基涂料是近二十年迅速发展起来的新型高档涂料。丙烯酸氨基涂料具有良好的抗沾污性、光泽、硬度以及优异的耐候性、耐化学药品性，故在1958年就很快取代了原用的氨基醇酸类涂料。丙烯酸氨基的合成一般由硬单体、软单体和含官能基的单体制性能各不相同的共聚物。丙烯酸氨基设计配方要根据其具体用途对漆膜性能要求而选择适当的共聚单体，才能合成出预期性能的聚合物。近年来，由于汽车工业、建筑业和印刷工业的迅速发展，世界各国对环保问题的日益重视。丙烯酸氨基油漆得到了较大发展。因此努力开发高固体份、节能型、环保型和无污染中高档涂料的连接料，对保护环境、节约能源、降低生产成本，提高经济效益都有十分重要的意义。
丙烯酸氨基油漆产品是目前国际广泛流行的一种新型装饰涂料，广泛用于高级轿车、客车、摩托车、家用电器、船舶、航空器外用装饰。该产品充分利用国内丰富的原材料资源，大大降低了投资生产成本在国内市场上具有很强的竞争力，市场前景非常广阔，项目建成将替代国外同类进口漆。
结束语：rct-341
综上所诉，丙烯酸涂料是当今最广泛使用的涂料，丙烯酸涂料在耐候性、耐污染性、耐酸、耐碱、机械性能、耐油及耐溶剂性等方面均具有独特的优势，在工业与民用建筑领域得到广泛的青睐。它也是可塑性较强的高分子材料，通过改性可得到我们所需的功能。因此在未来丙烯酸涂料将衍生出较多的具有高性能的产品，前途无量。
水土保持监测
参考文献：
1.《中国矿业大学毕业论文》
2.《丙烯酸及涂料项目专项分析报告》
3.《“零VOC”丙烯酸酯类涂料的研究进展许》 迁, 温绍国, 王继虎, 刘宏波, 沈 艳
4.《丙烯酸树脂的制备及其在涂料中的应用与研究现状》周 铭 张玉兴 周树军
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