致谢 36

参考文献 37

第一章绪论

1.1 前言

涂料，又称油漆，是一种能够涂覆在物体表面，与基体牢固结合，形成具有一定 性能固态膜的物质。其主要性能有：涂在物体表面形成一种薄膜，有防腐、防水、耐 光热的效果，延长材料的使用寿命，对基体具有保护性；涂覆在物体表面，通过改变 颜色，绘图使物体具有更好的美观性，具有很好的装饰性；还可应用于光学方面、热 能方面、物理化学等方面，具有不可忽视的新性能。

涂料已成为如今人类生活中不可缺少的材料，它广泛应用于房屋建造、机械装备、 交通运输、家居用品等生活中的诸多领域。传统涂料尤其是溶剂型涂料在制造过程中 会产生的大量有毒废液，在制造和施工过程中由于溶剂挥发产生的大量有毒气体，严 重危害了人类安全，影响了大气环境[1]。随着社会不断发展，人们越来越关注环保和 健康，各国也制定了关于环境保护的法规和政策，限制了挥发性有机溶剂的使用，传 统有机溶剂越来越不受大家欢迎，无法继续发展；相对的，较为环保的粉末涂料、高 固体分涂料、水性涂料及辐射固化涂料因为符合现代社会的环保理念而得以快速发展[2]。其中水性涂料因其以资源丰富、价格低廉的水作为分散介质，生产和施工过程方便、无毒等优点发展尤为迅速[3]，全国对于水性涂料的需求也持续增长。水性涂料越 来越成为涂料行业的使用热点，而其中水性丙烯酸树脂发展最快、品种最多，具有良 好的发展前景。

涂料未来的发展越来越趋于集团化、绿色化、专业化和规模化。我国涂料工业已 经具有近百年的发展历史，水性涂料、高固体份涂料、粉末涂料、辐射固化涂料等符 合世界涂料工业发展潮流，技术水平也相对较为成熟。截至 1998 年，我国涂料的产 量已经占到世界涂料总量的 26%。但是，我国涂料工业的发展与发达国家也存在不小 的差距：涂料产业结构不合理；涂料工业技术理论体系不成熟；有害涂料占的比重过 大，严重污染环境。由于环境方面的限制越来越严格，我国离实现绿色涂料还有很长 的路要走，需要涂料工作者不懈的努力。

1.2 丙烯酸树脂发展历程

1843  年，国外首次发现了丙烯酸单体，但由于人们不了解丙烯酸的使用性能，所以当时对于丙烯酸的研究不重视，直到 1843 年发现了丙烯酸的聚合作用，丙烯酸 的发展才逐步被人们重视。20 世纪 20 年代时，Otto Rohm 研究出了丙烯酸的工业化 生产工艺，促进了丙烯酸工业的发展。

而我国，对丙烯酸的研究虽起步较晚，70 年代才开始广泛研究，但在 80 年代就 实现了丙烯酸树脂的工业化生产，发展十分迅速，如今已取得了惊人的成就。

目前国内外已经对水性丙烯酸树脂涂料进行了全面的开发，丙烯酸在涂料中的应 用也逐渐丰富，产品的性能随着合成工艺的完善而逐步提高。随着可持续发展战略的 提出和国内外环保法规限制，传统的溶剂型涂料将逐步被环保型涂料代替，而水性丙 烯酸树脂由于其出色的综合性能和无污染性将成为水性涂料中的主力。

1.3 丙烯酸树脂的分类

丙烯酸树脂根据其在制备过程是否发生交联反应可分为热塑性丙烯酸树脂和热 固性丙烯酸树脂。

1.3.1 热塑性丙烯酸树脂

热塑性丙烯酸树脂即分子反应型涂料，在有机溶剂中熔融或者溶解后制成涂料， 有机溶剂挥发后树脂分子聚集成膜，且在成膜过程中不发生交联反应。树脂的固含量 大则粘度也增大，为了保证树脂的流动性必须控制树脂的固含量，但要想具有较好的 物理性能树脂的分子量又得足够大，所以既要保证树脂具有一定流动性又要漆膜具有 较好的物理性能，必须保证分子量在能够达到平衡的几万。分子量较大的丙烯酸树脂 有良好的耐化学耐水性且涂膜干燥快，在电器，家装等领域有很好的使用空间。