水性单组分交联型丙烯酸乳液的行业研究进展

为了改善水性涂料的涂膜性能，涂膜干燥后形成交联已成普遍要求。通过交联，乳液涂膜形成高度的三元网络结构，从而使涂膜的耐水性、耐腐蚀性及机械强度较非交联型乳液得到很大程度的提高。

室温交联型水性涂料成膜树脂的聚合物分子链中通常含有可通过自身化学反应或外加交联剂诱发交联的官能团，这种水性涂料的室温交联技术按照交联剂的添加与否，分为离子交联技术、外交联技术和自交联技术。

离子交联技术是指通过在乳液中添加的作为交联剂的金属离子与共聚物分子链上的羧基或磺酸基官能团反应来实现涂膜交联的一种交联技术，其虽然具有低成本、单组分包装和室温交联的优点，但由于乳液与金属盐类相容性较差，容易导致乳液破乳，所以此种交联体系存在贮存稳定性不佳的缺陷。

外交联技术是将含有酰肼基、多胺基或羧基等活性基团的交联剂添加到分子链上已引入了酮羰基、羧基、羟基或氨基等活性基团的树脂体系中，在成膜前，外加的交联剂与树脂的活性基团的反应比较缓慢甚至不发生反应，随着成膜过程中水分的蒸发和体系酸碱度的变化，交联剂与树脂分子链上的活性基团反应从而实现交联。常用的室温外交联体系有: 酮羰基和酰肼基交联体系、乙酰乙酰基和多胺基交联体系、氮丙啶基和羧基交联体系以及异氰酸酯基和多胺交联体系。

室温自交联技术与离子交联和外交联的主要区别在于自交联体系不需外加交联剂，它是通过引入到聚合物分子链上的具有自缩合或自氧化性的功能单体在室温成膜过程中的自缩合或自氧化作用而实现交联的。与离子交联和外交联相比，自交联技术具有成本相对较低、实验操作相对较简单和贮存稳定性好等优势。室温自交联体系主要有: 基于N－羟甲基丙烯酰胺及其衍生物的室温自交联、硅氧烷的室温水解缩聚自交联、基于环氧基团的室温自交联和不饱和脂肪酸中双键的室温自氧化交联。

 从目前国内外水性涂料的发展趋势来看，节能环保的单组分室温自交联水性涂料具有巨大的应用潜能和广阔的市场前景。自交联技术的开发，也为自交联水性涂料的发展带来新的生机。研发自交联水性涂料的技术重点在于保证涂料使用方便和高性能的前提下，提高自交联水性涂料聚合阶段和贮存阶段的稳定性。具有实用价值的自交联水性涂料应具备交联活性高、贮存稳定性好、功能单体便宜易得等特征。目前，自交联水性涂料还存在着交联活性基团不够稳定、贮存期偏短等问题。研究适宜不同室温自交联体系的交联反应新类型和新单体，是解决自交联水性涂料贮存稳定问题的重要途径。