以丙烯酸或丙烯酸酯類為主要原料合成的丙烯酸酯乳液具有優異的光穩定性和耐候性,良好的耐水、耐堿、耐化學品性能和粘接性能,因此廣泛地用作膠粘劑、塗料成膜劑以及日用化工、化學電源、功能膜、醫用高分子、納米材料以及水處理等方面。但是丙烯酸酯乳液存在著低溫變脆、高溫變黏失強、易回黏等缺點,限制了它的應用範圍和使用價值。近年來,隨著聚合技術的不斷完善和發展,以及人們對環保產品的重視,丙烯酸酯乳液的改性受到了人們的廣泛關註。壹般來說,主要從兩個方面對丙烯酸酯乳液進行改性:壹是引入新的功能性單體;二是采用新的乳液聚合技術。 丙烯酸酯聚合物具有優良的成膜性、粘接性、保光性、耐候性、耐腐燭性和柔韌性。但其本身是熱塑性的,線性分子上又缺少交聯點,難以形成三維網狀交聯膠膜,因此其耐水性、耐沾汙性差,低溫易變脆、高溫易發黏。而有機矽樹脂中的Si-O鍵能(450kJ/mol)遠大於C-C鍵能(351kJ/mol),內旋轉能壘低,分子摩爾體積大,表面能小,具有良好的耐紫外光、耐候性、耐沾汙性和耐化學介質性等特性。用有機桂改性丙烯酸酯乳液,可以綜合二者的優點,改善丙稀酸酯乳液“熱黏冷脆”、耐候、耐水等性能,將其應用範圍擴大至膠粘劑、外墻塗料、皮革塗飾劑、織物整理劑和印花等領域。
有機矽改性聚丙稀酸酯分為物理改性和化學改性兩種方法。其中,用有機矽氧烷對丙烯酸酯類乳液進行物理改性的方法通常有兩種:壹是有機矽氧烷單體作為粘附力促進劑和偶聯劑直接加入到丙烯酸酯類乳液中進行改性;二是先將有機矽氧烷制成有機乳液,再將它與丙烯酸酯類乳液冷拼***混進行改性。化學改性法是基於聚矽氧烷和聚丙烯酸酯之間的化學反應,從而將有機矽分子和聚丙烯酸酯有機結合的壹種方法。通過化學改性,可改善聚矽氧烷和聚丙烯酸酯的相容性,抑制有機矽分子表面遷移使兩者分散均勻,從而達到改善聚丙烯酸酯***聚物乳液的物理力學性能的目的。根據有機矽材料的不同可以采用以下三種方法(1)含雙鍵的矽氧烷,特別是含雙鍵的矽氧烷低聚物與丙烯酸醋單體***聚,生成側鏈含有矽氧烷的梳形***聚物或主鏈含有矽氧烷的***聚物;(2)帶羥基的矽氧烷與含羥基的丙烯酸酯通過縮合反應生成接枝***聚物;(3)含氫聚矽氧烷與丙烯酸酯在鉑催化劑的作用下進行聚合。 環氧改性丙烯酸酯是在乳液環氧樹脂分子鏈的兩端引入丙烯基不飽和雙鍵,然後與其他單體***聚,得到的乳液既具有環氧樹脂的高模量、高強度、耐化學品和優良的防腐燭性,又具有丙烯酸酯的光澤度、豐滿度和耐候性好等特點,且價格低廉,適用於裝飾性要求特別高的場合,如塑料表面塗裝、加工過程(如表面處理、電鍍、燙金、鍍膜等)的需要。環氧丙烯酸酯乳液的合成反應是自由基聚合機理環氧樹脂雖然沒有不飽和雙鍵,但含有醚鍵,其鄰位碳原子上的α-H相對比較活撥,在引發劑自由基的作用下可形成自由不飽和單體接枝聚合反應,制得環氧丙烯酸樹脂,其聚合反應的最終產物為未接枝的環氧樹脂、接枝聚合的環氧樹脂和丙烯酸酯***聚物的混合物。