丙烯酸树脂涂料摘 要: 以丙烯酸树脂为主要成膜物质的合成树脂涂料。在1950年由美国杜邦公司首先制成热塑性丙烯酸树脂涂料，用于汽车涂装。1952年，加拿大工业公司获得了生产热固性丙烯酸树脂涂料的专利。这类涂料不仅具有色浅、透明度高、光亮丰满、耐候、保色、保光、附着力强、耐腐蚀、坚硬、柔韧等特点丙烯酸树脂防水涂料，且可通过选择单体、调整配比、改变制备方法及改变拼用树脂，配制出一系列丙烯酸树脂涂料。广泛用于飞机、汽车、机床、仪表、家用电器、高级木器及缝纫机、自行车等轻工产品的防护和装饰性涂装。以丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及苯乙烯等乙烯基类单体为主要原料合成的共聚物称为丙烯酸树脂，以其为成膜基料的涂料称作丙烯酸树脂涂料。二 用途该类涂料具有色浅、保色、保光、耐候、耐腐蚀和耐污染等优点，使用温度范围宽，已广泛应用于汽车、飞机、机械、电子、家具、建筑、皮革涂饰、造纸、印染、木材加工、工业塑料及日用品的涂饰。三 分类从组成上分，丙烯酸烯树脂包括：丙全树脂、苯丙树脂、硅丙树脂、醋丙树脂、氟丙树脂、叔丙（叔碳酸酯-丙烯酸酯）树脂等。从涂料剂型上分，主要有：溶剂型涂料、水性涂料、高固体组份涂料和粉末涂料。四 合成 1单体的选择首先要针对不同基材和产品确定树脂剂型——溶剂型或水剂型；然后根据性能要求确定单体组成、玻璃化温度（Tg）、溶剂组成、引发剂类型及用量和聚合工艺；最终通过实验进行检验、修正，以确定最佳的产品工艺和配方。

其中单体的选择是配方设计的核心内容。通常将聚合单体分为硬单体、软单体和功能单体三大类。表一 单体分类单 体 名 称功能甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸乙酯苯乙烯丙烯睛提高硬度，称之为硬单体。丙烯酸乙酯丙烯酸正丁酯丙烯酸月桂酯丙烯酸-2-乙基己酯甲基丙烯酸月桂酯甲基丙烯酸正辛酯提高柔韧性，促进成膜，称之为软单体。丙烯酸-2-羟基乙酯丙烯酸-2-羟基丙酯甲基丙烯酸-2-羟基乙酯甲基丙烯酸-2-羟基丙酯甲基丙烯酸缩水甘油酯丙烯酰胺N-羟甲基丙烯酰胺N-丁氧甲基（甲基）丙烯酰胺二丙酮丙烯酰胺（DAAM）甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯（AAEM）二乙烯基苯乙烯基三甲氧基硅烷乙烯基三乙氧基硅烷乙烯基三异丙氧基硅烷γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷引入官能团或交联点，提高附着力，称之为交联单体。2引发剂的选择溶剂型丙烯酸树脂的引发剂主要有过氧类和偶氮类两种。为了使聚合平稳进行，溶液聚合时常采用引发剂同单体混合滴加的工艺，单体滴加完毕，保温数小时后，还需一次或几次追加滴加后消除引发剂，以尽可能提高转化率，每次引发剂用量为前者的10％~30％。3 溶剂的选择常用的溶剂为甲苯、二甲苯，可以适当加些乙酸乙酯、乙酸丁酯。

环保涂料用溶剂不准含“三苯”——苯、甲苯、二甲苯，通常以乙酸乙酯、乙酸丁酯（BAC）、丙二醇甲醚乙酸酯（PMA）混合溶剂为主。也有的体系以乙酸丁酯和重重芳烃（如重芳烃S－100，重芳烃S－150）作溶剂。4分子量调节剂为了调控分子量，就需要加入分子量调节剂（或称为粘度调节剂、链转移剂）。现在常用的品种为硫醇类化合物。如正十二烷基硫醇，仲十二烷基硫醇，叔十二烷基硫醇，巯基乙醇，巯基乙酸等。巯基乙醇在转移后再引发时可在大分子链上引入羟基，减少羟基型丙烯酸树脂合成中羟基单体用量。通过提高引发剂用量也可以对分子量起到一定的调控作用。五 水性丙烯酸树脂水性丙烯酸烯树脂涂料是水性涂料中发展最快、品种最多的无污染型涂料。包括：丙烯酸树脂乳液：主要是由油性烯类单体乳化在水中在水性自由基引发剂引发下合成的丙烯酸树脂水分散体（亦称水可稀释丙烯酸）：是通过自由基溶液聚合或逐步溶液聚合等不同的工艺合成的。丙烯酸树脂水溶液。粒子粒径看：乳液粒径>树脂水分散体粒径>水溶液粒径。从应用看以前两者最为重要。1丙烯酸乳液的合成乳液聚合是一种重要的自由基聚合实施方法。由于其独特的聚合机理，可以以高的聚合速率合成高分子量的聚合物，是乳胶漆基料的重要聚合方法。

其中丙烯酸乳液是最重要的乳胶漆基料，具有颗粒细、弹性好、耐光、耐候、耐水的特点。丙烯酸乳液的合成充分体现了乳液聚合对涂料工业的重要性。油性单体在水介质中由乳化剂分散成乳状液，由水溶性引发剂引发的聚合称为乳液聚合。乳液聚合的最简单配方为: 油性（可含少量水性）单体：30%～60%；去离子水：40%～70% ；水溶性引发剂：0.3～0.7%；乳化剂（Emulsifier）：1%～3%。表二 乳液聚合实例内墙漆用苯丙乳液合成配方组分原料用量（质量份）A组分去离子水:CO-458溶解水CO－630溶解水111.02.5005.0003.0005.000B组分苯乙烯丙烯酸丁酯丙烯酸丙烯酸异辛酯240.0200.09.37510.00C组分丙烯酰胺溶解水6.30018.75D组分小苏打溶解水0.90005.000E组分去离子水250.0F组分A－103溶解水CO－630溶解水AOPS－12.5005.0001.0005.0001.500G组分过硫酸钠溶解水0.900010.00H组分过硫酸钠溶解水1.50080.00I组分乙烯基三乙氧基硅烷3.000J组分氨水适量（调pH值）2 丙烯酸树脂水分散体的合成丙烯酸树脂水分散体的合成通常采用溶液聚合法，其溶剂应与水互溶；另外，在单体配方中往往含有羧基或叔胺基单体，前者用碱中和得到盐基，后者用酸中和得到季胺盐基，然后在强烈搅拌下加入水分别得到阴离子型和阳离子型丙烯酸树脂水分散体。

加水后若没有转相，则体系似真溶液，若补水到某一数值，完成转相后，外观则似乳液。两种离子型分散体中，阴离子型应用比较广泛。丙烯酸树脂水分散体的合成采用油性引发剂引发、用亲水性的醇醚及醇类作混合溶剂、混合单体以“饥饿”方式滴加、用分子量调节剂控制分子量。水性树脂经碱中和实现其水分散性，在强力搅拌下加入去离子水，即得到透明或乳样的丙烯酸树脂水分散体。丙烯酸树脂是重要的涂料工业用成膜物质，其今后的发展仍将呈加速增长趋势。其中水性丙烯酸树脂（包括乳液型和水可稀释型）的研究、开发、生产及应用将更加受到重视,要加强核壳结构、互穿网络结构乳液的研究；高固体份丙烯酸树脂和粉末涂料用丙烯酸树脂也将占有一定的市场份额；同时，氟、硅单体改性、聚氨酯改性、环氧树脂改性以及醇酸树脂改性的丙烯酸树脂在一些高端及特殊领域的应用会得到进一步的推广。六 应用1 用于建筑涂料如丙烯酸树脂建筑用乳胶漆，聚丙烯酸酯彩色涂料，防水涂料和外墙涂料。聚丙烯酸酯彩色涂料的基料可用于制备清漆或者色漆，其制得的清漆或者色漆适合于内外墙装饰，具有色彩艳丽，耐水性，耐恶劣气候性强，漆膜柔韧涂料品牌网，对环境无污染等特点。2 用于制备防腐涂料水性铁红丙烯酸防锈漆，水性自交联丙烯酸防腐涂料，耐酸雨有机硅改性丙烯酸涂料，水性聚氨酯改性丙烯酸木器涂料。

水性铁红丙烯酸防锈漆是自干型涂料，其性能优于红丹酚醛防锈漆和红丹醇酸防锈漆。该漆具有优良的耐盐水性，耐腐蚀性，漆膜附着力强，坚韧牢固，可与各类面漆配套使用，且无毒害，不燃不爆，对坏境污染少，便于储藏运算和施工涂料。该涂料主要应用于大型机械 车辆 船舶与小型仪器仪表的涂装。3 用于导电功能丙烯酸涂料丙烯酸–石墨导电涂料，丙烯酸—聚苯胺防腐导电涂料，塑料制品用丙烯酸防静电涂料 丙烯酸—石墨导电性涂料具有良好的导电性，对陶瓷表面具有良好的附着力，其优点在于不污染环境 价格低廉，主要用于电磁屏蔽的涂覆。4 光学涂料溶剂型丙烯酸荧光涂料，丙烯酸夜光涂料，聚合物水泥长余辉蓄能发光涂料，丙烯酸紫外光固化光纤带涂料。 溶剂型丙烯酸荧光涂料，聚丙烯酸树脂无色透明且透光性良好，特别是对紫外光透过率高，耐水 耐碱性好，其作为主要成膜物添加荧光颜料制成荧光涂料，施工性好，漆膜鲜艳，使用时间长。可用于建筑涂料 装潢设计 铁路 公路 人造景观等。 5 抗菌涂料食用用型无机抗菌涂料，防氡抗菌苯丙乳液建筑涂料，纳米氧化锌—苯丙乳液抗菌涂料，纳米银粉抗菌涂料。 食用用型无机抗菌涂料，由溶胶—凝胶法制备的Ag系 Ag—Zn系及Ag—Cu系无机抗菌粉体可添加与丙烯酸涂料中得到抗菌性 耐酸性 耐碱性和耐水性优良的抗菌涂料。

该涂料可广泛应用于食品厂 酿造厂 制药厂及医院等场所。七 发展前景丙烯酸树脂涂料已经开发出众多品种，其应用也日益扩大。随着新技术的发展和渗透，涂料的品种必将不断更新和拓展。对于三高一低的要求，丙烯酸树脂有其独特的优势。其发展方向有热固性聚合物乳胶涂料，丙烯酸酯重防腐涂料和纳米涂料。【参考文献】[1]未明，黄志杰，左美群等，纳米SiO2在不饱和聚酯树脂中的应用，化工新型材料，1998，（3）：31-32 [2] 周树学，武利民．纳米材料在涂料中的应用研究[J]．中国涂料，2007，23(12)：35-44 [3] Yun S C, Shin A S, Seung B P. Hydrophobic Modification of Silica Nanoparticle by Using Aerosol Spray Reactor[J]. Colloids and Surfaces A: Physicochem Eng.Aspects, 2004, 57(236):73-79 [4] 滕进丽丙烯酸树脂防水涂料，李小红，肖合全．表面改性SiO2纳米微粒的表征及摩擦学性能[J]．材料科学与工程学报，2006，24(6)：874-876 [5] 张欣萌．纳米二氧化硅表面改性[D]．沈阳工业大学，2006 [6] 欧阳兆辉，伍林，李孔标．气相法改性纳米二氧化硅表面[J]．化工进展，2005，24(11)：1265-1268 [7] 葛明桥，陈红霞，李永贵，余天石．纤维用纳米二氧化硅粉体的表面改性及表径[J]．合成纤维，2007，5(19)：18-22