室温自交联丙烯酸酯乳液文献综述
摘要
综述了室温自交联丙烯酸酯乳液改性研究新进展,介绍了采用有机硅、有机氟、环氧树脂酮肼交联、叔胺对丙烯酸酯乳液进行改性的理论依据及发展现状,对室温自交联丙烯酸酯乳液改性改性方法与机理进行了全面阐述,并展望了耐水增强丙烯酸酯乳液改性的发展趋势。
一、绪论
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- 概论
水性丙烯酸酯涂膜具有成膜性、耐光性、耐老化性、透明性、良好的附着力以及环保优越性等优点，经室温交联以后，乳胶膜的致密性大大提高，从而提高了其耐水性、耐溶剂性、硬度、抗粘性、光泽度；且由于水性丙烯酸涂料不排放对人体有害的有机物，所以受到广泛重视。但其用作水性木器涂料，硬度仍然达不到要求。
自20世纪60年代，丙烯酸酯类聚合物乳液大规模推向工业生产和应用以来，由于其明显的环境保护优越性、众多优良的性能、价格低廉、合成工艺简单和乳液稳定等特性，广泛应用于水性涂料、织物涂层、涂料印花、皮革涂饰和乳液胶黏剂，以及日用化工、化学电源、功能膜、医用高分子、纳米材料以及水处理等方面，其用量与日俱增。但是丙烯酸酯聚合物因分子链中含有极性酯基，因此在具有较好粘附力的同时其耐水性较差，涂膜吸水后易发白。在一定条件下酯基甚至会发生分解从而影响产品性能。同时，丙烯酸酯聚合物特别是线性聚合物容易高温发粘，耐沾污性下降，低温变脆，韧性变差。近年来随着聚合理论和技术的不断完善和发展，以及人们对环境友好的绿色化学产品的呼声愈来愈高，丙烯酸酯乳液的改性受到广泛的重视。聚合物玻璃化温度、溶度参数以及强韧性指数等参数已经引入到乳液聚合物链结构设计上围绕着丙烯酸酯乳液性能改进这一核心课题，共聚和交联是贯穿始终的 研究内容。其中交联是目前最有效的方法之一。交联使聚合物的线型结构在成膜过程中通过大分子之间交联转化成体型结构，从而提高了聚合物成膜后的耐水性。
纺织染整加工中使用的很多交联型粘合剂需要高温焙烘，这样虽然能够达到比较好的交联效果，但交联温度高不仅使能源消耗大，而且会导致加工后纺织品的手感较差。
制备的低温交联型聚丙烯酸酯作为涤纶织物涂层整理的粘合剂使用，粘合剂的性能不仅对加工产品的性能产生影响，而且粘合剂的种类和使用的原料对环境和人的身体健康也会造成一定程度的影响。目前为止，大多数效果较好的粘合剂产品都仍然有N-羟甲基丙烯酰胺（NMA），其上含有的羟甲基活性基团与纤维或其他含有羟基的交联剂可以交联，但应用时需要的焙烘温度往往较高（通常 160～170℃），这样不仅能耗大，而且它产生危害的游离甲醛。因此，考虑到环保和安全性，开发性能较好的低温交联型粘合剂显得尤为重要。这种低温交联型聚丙烯酸酯粘合剂在使用过程中表现出较好的性能，涂层后织物所具有的耐摩擦牢度和耐洗牢度较好，还具有一定的耐静水压和透湿性能，手感也能达 到纺织品的应用要求。本文将水性室温自交联丙烯酸乳液和硅溶胶(silica sol)共混以进一步提高乳胶膜的硬度、耐热性、附着力，使其达到水性木器涂料的要求，用以代替现在广泛使用的溶剂型木器涂料；共混后乳液的黏度随着硅溶胶含量的增加而增大，放置两天后的共混乳液黏度比放置前增加，假塑性增强，在施工中大大减少了涂刷次数。
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- 室温自交联型乳液
对于丙烯酸酯乳液，常见的有金属离子交联体系、酮肼交联体系、含氯甲基和叔胺基的交联体系、环氧基团与氨基或者羧基交联体系和含硅氧烷功能单体的交联体系等。
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