丙烯酸类乳液在水性木器涂料中的应用

高性能防水丙烯酸乳液用于户外木器涂料近年来，木材在新建筑和住宅翻新方面使用越来越多，达到了新的高潮。

这种建筑材料的天然吸引力使得它不仅成为户外应用如窗框和覆层的最佳选择，而且在室外的生活空间如天井和层板方面也得到了广泛使用1。

然而，作为一种吸湿的有机纤维质成分的材料，木材在不利的气候环境中会降解老化。

为了消除这个缺点，在过去的几十年中，研究人员已经在探索研制合成涂料以便能延长木材的使用寿命，同时保留它的自然美。

尽管各方努力，研制有效的木材涂料仍然面临挑战。

除了要给予卓越的耐候性，这种涂层必需有足够的柔韧性来适应木材的膨胀和收缩。

同时涂层必须有足够硬度来防止粘连问题。

其他的性能，例如好的附着力和容易施工，已不属于列出的关键要求。

这种特定的必须满足的性能要求使木器涂料面临很大难度。

最近，户外木器涂料应用方面的大多数改进都集中在水性丙烯酸体系。

这些漆基能提供抵抗湿气和紫外光的保护性能。

此外，它们的使用也获得了立法方面的推动，即要推动“绿色”产品的使用。

核/壳结构的分散体-基于多相丙烯酸颗粒的自交联聚合物-代表了目前工艺水平的最新漆基技术2。

这些结构粒子能够使硬的和软的聚合物相共存。

这种二元结构能帮助木器涂料克服既要具有抗粘连性，同时又要具有非常好的柔韧性方面的约束。

尽管取得了这些进展，木器涂料的抗湿气保护性能仍然需要优化。

涂料含有各种不同的物质如蜡和硅氧烷等化合物3能提高涂层的抗水性。

更值得注意的是，使用疏水性强的单体能为涂层提供双重抵御湿气的作用。

这些单体对液体水进行有效的屏蔽，而且也把这种屏蔽作用采用化学方法加入到聚合物中，因此比使用添加剂能提供更长时间的作用。

基于含高度支化的烷基基团的VersaticTM的酸衍生物的强疏水的单体的共聚，能很大程度的提高聚合物抗水和抗紫外光的能力4，这些单体被证明是用来对丙烯酸核/壳聚合物进行改性的最佳选择。

对新型、自交联、有硬核/软壳的用叔碳酸乙烯酯(也就是VeoVa 10TM单体)改性的丙烯酸聚合物的评估显示它们是外用木器色漆用非常有效的漆基5。

水性涂料的分类和特点水性涂料，英文为waterborne coatings或waterbased coatings，又称水基涂料。

用于木材涂饰的水性涂料有多种分类方法，常见的有按外观、用途、施工和固化方式、乳液类型、化学结构以及设备方法来分类命名的。

水性木器漆最重要的成分是其中的乳液和构成乳液的树脂类型，科学的方法是按乳液的化学结构分类。

按化学结构，水性木器漆可分为:•水性丙烯酸涂料•水性聚氨酯涂料•水性醇酸漆•水性环氧涂料•溶胶一凝胶涂料•水性光固化涂料水性涂料的分类及特点 -水性丙烯酸涂料丙烯酸型水性木器漆是应用较早而且目前仍在大量应用的品种。

自20世纪70年代起丙烯酸建筑乳胶漆开始大范围推广以来，水性丙烯酸木器漆也随之出现在市场上。

丙烯酸乳液由丙烯酸酯单体为主的乙烯基单体经乳液聚合而成。

聚合过程中添加了乳化剂、稳定剂、pH调节剂等各种助剂，体系相当复杂。

采用软硬不同的单体，调节用量，并改变加料方式可以控制乳液粒子中聚合物分子的软硬链段分布，从而得到不同玻璃化温度 (Tg或不同最低成膜温度(MFFT)的乳液。

聚合时采用的乳化剂可以是阴离子型的，也可以是非离子型的或阳离子型的，相应的乳液以及制成的漆也可称为阴离子型、非离子型或阳离子型的。

仅用丙烯酸单体聚合得到的是纯丙乳液，制成的漆称为纯丙水性漆。

聚合时可添加其他乙烯基单体对乳液进行改性，例如，添加苯乙烯改进漆膜的硬度并降低成本；引入含氟、含硅的单体改进漆膜的表面性能，降低膜的表面自由能，提高疏水性和耐玷污性。

由此产生了苯丙水性漆、氟碳水性漆、硅丙水性漆等品种。

丙烯酸乳液制成的漆膜有良好的耐候性，不易黄变，硬度高，光泽好。

但是它的主要缺点是抗粘连性差，容易出现热黏冷脆的现象，硬度过高则低温成膜性不好，冬天难以进行涂装施工。

通过自交联聚合、无皂聚合、核壳聚合等技术进一步改进和提高了丙烯酸乳液的性质，特别是采用核壳技术，将乳液粒子制成硬核软壳或软核硬壳的结构，甚至软硬相问的多层结构，以适应不同施工和使用条件的需要。

羟基丙烯酸乳液在水性双组分聚氨酯涂料中的应用(1. 桂林工学院材料与化学工程系 , 有色金属材料及其加工新技术教育部重点实验室 , 541004;2. 西北师范大学化学化工学院 , 兰州 730070)摘要 : 用羟基丙烯酸乳液作为羟基组分与亲水改性多异氰酸酯配漆 , 制备水性双组分聚氨酯涂料。

研究了丙烯酸乳液中乳化剂用量、羟值、酸值、 n ( - NCO) ∶ n ( - OH) 对漆膜性能的影响 , 得到了最佳的应用配方 : 乳化剂用量在 1% 以下 , 羟值为100 mgKOH /g, 酸值在 15 mgKOH /g 以下 , n ( - NCO) ∶ n ( - OH) = 1 .5 ∶ 1 。

用红外光谱仪 ( FT - IR) 表征固化前后膜的结构 , 表明大部分乳液聚合物已经与多异氰酸酯反应 , 但还有部分异氰酸酯没有反应。

关键词 : 水性聚氨酯涂料 ; 双组分涂料 ; 羟基丙烯酸乳液0 引言水性聚氨酯涂料具有无毒、无味、对人体和环境无害的优点 , 正在逐步取代传统的溶型涂料。

双组分水性聚氨酯 (2KWBPU) 涂料性能可与溶剂型聚氨酯涂料相媲美 , 具有优良的耐磨性、硬度、柔韧性、耐化学品和耐溶剂性等 , 最重要的是大大减少了挥发性有机化合物和有毒空气污染物 , 可以满足最严格的环境法规 , 引起了全世界的关注 [ 1 -4 ] 。

Denise [5 ] 和 Sharon, 等 [6 ] 分别研究了粒径分布和添加剂等对 2KWBPU 涂料性能的影响 ;David [7 ] 优化了与叔异氰酸酯交联的丙烯酸多元醇 ;Nabuurs [8 ] 研究了 2KWBPU 涂料中丙烯酸分散体的酸单体和酸值 , 制得了无缺陷的涂层。

最近 ,Wicks, 等 [ 9 ] 综述了双组分水性聚氨酯体系 , 表明 2KWBPU 涂料可以用作汽车涂料、木器涂料、维护涂料和塑料涂料。

Michael, 等 [ 10 ] 制备了 2K WBPU 木器涂料 ; Sharon , 等 [ 11 ] 使用统计方法开发了羟基丙烯酸多元醇组成的 2KWB 2 PU 涂料 , 用于家庭橱柜和办公家具 ; 文献 [ 12 - 13 ] 研究了 2KWBPU 涂料在汽车漆、汽车修补漆方面的应用。

浅析丙烯酸酯在建筑涂料开发中的应用摘要：丙烯酸酯在涂料开发中的应用，在公共设施、道路以及桥梁、住宅等建设中非常广泛，并起到了理想的效果。

因此，本文针对丙烯酸酯在建筑涂料开发中的应用做出了进一步探究，对丙烯酸酯的技术特性、丙烯酸酯的技术加工、丙烯酸酯在建筑涂料开发当中的应用、聚氨醋一丙烯酸醋复合加工建筑涂料给出了详细的分析。

关键词：丙烯酸酯；建筑涂料；开发；应用应用丙烯酸的通用酯和非通用酯以及甲基丙烯酸酯，作为单体主原料，可对多种建筑涂料进行生产。

当前我国建筑行业的发展非常迅速，如公共设施、道路以及桥梁、住宅等建设，需要大量的建筑涂料。

所以，建筑涂料的发展前景非常广阔，这便为丙烯酸酯的发展起到了带动作用，使得丙烯酸酯的产量越来越高，加之不断的完善和改进也为建筑行业的发展起到了推动作用。

1、丙烯酸酯的技术特性丙烯酸酯为挥发性液体，有着非常强的反应活性以及较强的可燃性，还容易发生聚合，其中丙烯酸酯最突出的特性便是透明性非常好，颜色耐久度理想，在紫外线做作用下，能够保持良好稳定性。

此外，有着易于为特定应用而定制分支结构等特性。

通常情况下，对光、水、臭氧、热以及老化变质的外界的干扰，有着很强的抵抗能力。

丙烯酸酯属于软单体，但在实际应用上，源于其不饱和羧基结构，可以与硬单体产生共聚作用[1]。

所以，可以合成软的橡胶硬的不成膜聚合物。

此外，丙烯酸酯单体可以为大量的配方提供不同的功能特性。

应用质量百分比含量不同的丙烯酸酯单体进行组合，可以构成数千种溶液型、塑料性以及乳液型的共聚物以及可交联聚合物体系。

每个单体都给产品赋予了不同程度的硬度、持久度以及黏性等等。

所以，在终端当中对丙烯酸酯的应用十分广泛。

2、丙烯酸酯的技术加工虽然丙烯酸酯存在的优势特性非常多，但聚合物的耐溶性会比较差，有着热粘冷脆的特性，并且存在的最大缺陷便是吸水性非常强。

特别是丙烯酸酯共聚物，在作为涂料应用的过程中，抗碱性、耐水性和耐热性效果并不理想。