1.3.2 热固性丙烯酸树脂

热固性丙烯酸树脂成膜过程中，带有一定的官能团的树脂与加入的氨基树脂、环 氧树脂、聚氨酯等固化剂反应形成网络结构，分子量变为无限大，但其相对分子量较 低，一般在 10000 以下。热固性丙烯酸涂料漆膜丰满度好，有光泽，硬度良好且高温 烘烤不变色不发黄。可用于涂装各种交通工具和门窗。

1.4 水性丙烯酸树脂研究现状及存在的问题

水性丙烯酸树脂不但具有水性涂料的优缺点，而且还具有丙烯酸单体的优缺点， 丙烯酸单体中含双建，聚合合成丙烯酸树脂，合成的聚合物主链是碳链，有较好的光热性能和稳定性，近年来发展迅速。但水性丙烯酸树脂也有不可消除的缺点，主要表 现为乳液聚合中无法完全除去乳化剂，乳化剂具有吸水性，直接影响树脂防腐能力， 使水性涂料产生闪锈问题、凝胶问题。

除此之外丙烯酸树脂中含有羧基、羟基，使丙烯酸树脂具有较好的亲水性，使得 丙烯酸树脂漆膜耐水性较差，硬度不高。而且丙烯酸成膜过程时间长，耐污性差，高 温时易出现粘性，低温时容易脆断。所以很多领域不能用丙烯酸树脂作为漆保护基材。 所以要对水性丙烯酸树脂进行改性研究来优化整体性能。

1.5 水性丙烯酸树脂的聚合方法

聚合物的聚合方法一般有溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合和本体聚合。但目前水 性丙烯酸树脂的合成方法为溶液聚合和乳液聚合，工艺过程也各有优劣[4]。

1.5.1 自由基溶液聚合

是将单体、引发剂滴加到适当溶剂中，在适当温度下进行的聚合反应。溶剂可以 为水或者根据需要的聚合物选择的有机溶剂，但有机溶剂必须与单体与引发剂匹配。 如单体中有易于水解则不能选用含水的溶剂。典型的溶液聚合生成的聚合物可溶于溶 剂，沉淀聚合生成的聚合物不溶或者难溶于溶剂；典型的溶液聚合反应过程为均相反 应，沉淀聚合为非均相。本实验溶剂选用异丙醇和二甲苯两种，单体用甲基丙烯酸甲 酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸，引发剂用偶氮二异丁腈，中和溶液选用 三甲基乙醇胺。

优点：

（1）聚合反应产生的热易于扩散，聚合反应过程中温度容易控制；

（2）可以以溶液方式直接作为成品，反应后易于转移；

（3）未反应完的小分子如单体、水等容易去除；

（4）较环保。 缺点：

（1）单体被稀释，聚合反应慢；

（2）消耗溶剂；

（3）溶剂在使用过程中挥发污染环境。 溶液聚合过程中生成的树脂分子量较大，容易使溶液粘度变大，要想降低粘度，只能降低分子量，但这样涂膜的力学性能又会受到影响。所以要制备水溶性丙烯酸树 脂重点是要提高聚合物的分子量、固含量和涂膜的耐水性。

1.5.2 自由基乳液聚合

是通过单体、引发剂及溶剂一起聚合反应产生。本文以水为反应介质，十二烷基 磺酸钠和 OP-10 为复配乳化剂，丙烯酸及脂类为单体，过硫酸铵为引发剂进行连锁聚 合，利用氨水调节 PH 值，合成水性丙烯酸树脂乳液。

优点：

（1）聚合过程中产生的热容易扩散，反应过程中温度容易控制；

（2）聚合反应后期粘度依然低，适合制备高粘度聚合物；

（3）能获得较高分子量的产物；

（4）乳液制备完成后可直接使用 缺点：

实验工艺不易控制 乳液聚合有多种可选择的生产工艺，其中预乳化和种子乳液聚合为最常用且优点明显的的聚合工艺。 预乳化的单体形式可以作为单体滴注，均匀的分在水中，它是在蒸馏水、乳化剂的混合下充分在预乳化罐中搅拌得到的稳定单体形式，然后再将它加入反应器在乳化 剂的作用下发生聚合反应。其工艺优点有：