1.3 水性丙烯酸树脂乳液的改性

聚丙烯酸酯乳液是最早的水性树脂品种。水乳型丙烯酸树脂的制备方法，不同于其他带官能团单体通过逐步聚合制得的水性树脂。聚丙烯酸酯乳液通过以水为介质，由各类（甲基）丙烯酸酯单体和其他乙烯基单体，通过自由基乳液共聚得到。水性丙烯酸树脂同样具有耐候性好、保光保色性优良等特点，常用于织物涂层、皮革涂饰、纸品上光及涂料等很多领域，如内外墙涂料、水性木器漆、桥梁、集装箱等厂房和公共设施上。

由于树脂中含有较多的亲水性基团，水性丙烯酸树脂成膜的耐水性、耐腐蚀性、力学性能等与溶剂型相比有一定的差异。并且，常规水性丙烯酸树脂还有成膜温度高、成膜硬度低、耐热性差等缺点，使得其使用范围受到限制[13-16]。为获得好的施工性、高性能水性丙烯酸酯乳液，可以从两个方向改性：

一：可以通过粒子设计，进行聚合工艺改性，如核/壳和梯度乳液聚合、微乳液聚合、细乳液聚合等对乳液聚合的技术，控制粒子的内部结构和粒子形态。目前常用的有无皂聚合法、核壳聚合法等。

二：化学改性，在大分子上引入交联基团，通过交联改性等获得功能性丙烯酸酯乳液[20，21]。在丙烯酸酯乳液中引入其他树脂来互补，从而得到具有每种树脂优良性能的乳液[22]；采用共混改性，如物理共混、化学共混和物理-化学共混等；采用纳米复合技术（材料）改性，如采用纳米二氧化硅等。

另外，引入功能单体个交联剂等，增加成膜的交联度也可提高漆膜的Tg。 

1.3.1乙烯基单体改性

乙烯类单体含有不饱和双键，可以用作功能改性单体，和丙烯酸酯类单体共聚，来制备改性丙烯酸酯乳液，其中最常用的是含羧基、羟基、酰胺基等基团的单体[39]。研究表明，增加羧基和羟基用量可以提高膜的拉伸强度和拉伸模量。

1.3.2有机硅改性

丙烯酸酯聚合物本身是热塑性的，线性分子上缺少交联点，难以形成三维网状交联胶膜，因此其耐水性、耐沾污性差，低温易变脆，高温易发黏。而有机硅的Si-O 键能(450KJ/mol)远大于C-C键能(351KJ/mol) ，内旋转能垒低、键旋转容易、分子体积大、表面能小，具有良好的耐紫外光性、耐候性、耐沾污性和耐化学介质性等。用有机硅改性丙烯酸酯乳液，可以改善丙烯酸酯乳液热黏冷脆、耐候、耐水等性能，将其应用范围扩大至胶黏剂、外墙涂料、皮革涂饰剂、织物整理剂和印花等领域[41]。

根据有机硅材料的不同可以采用以下 3种方法：（1）含双键的硅氧烷，特别是含双键的硅氧烷低聚物与丙烯酸单体共聚，生成侧链含有硅氧烷的梳形共聚物或主链含有硅氧烷的共聚物；（2）带羟基的硅氧烷与含羟基的丙烯酸树脂通过缩合反应生成接枝共聚物；（3）含氢聚硅氧烷与丙烯酸酯在铂催化剂的作用下进行聚合[42]。

1.3.3 有机氟改性

有机氟改性丙烯酸树脂涂料既保留了丙烯酸树脂涂料良好的耐碱性、保色保光性、涂膜丰满等特点，又具有有机氟涂料耐候、耐污、耐腐蚀及自洁的优点，是一种综合性能优良的涂料，具有广泛的应用前景。氟是电负性最大的元素，具有最强的电负性、最低的极化率，而原子半径仅大于氢。氟原子取代 C-H键上的H，形成的 C-F，键极短，而键能高达460KJ/mol。含氟丙烯酸酯聚合物中的全氟基团位于聚合物的侧链上，在成膜的过程中，全氟烷基会富积到聚合物与空气的界面上，并向空气中伸展，由于全氟侧链趋向朝外，可对主链以及内部分子形成“屏蔽保护”。其次，氟原子半径比氢原子半径略大，但比其它元素的原子半径小，所以能把碳碳主链严密地包住，因此，氟改性丙烯酸树脂具有较强的化学惰性，优异的防水、防污、防油性和良好的成膜性、柔韧性及黏结性等，广泛应用于建筑、汽车、机电、造船、航天航空等高科技领域。 文献综述