丙烯酸单体赋予乳液聚丙烯酸酯的主要性能
2016-12-27 15:22阅读：
单体特性摘要
苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯为硬单体，提供强度和硬度；丙烯酸正丁酯作为软单体，提供柔软性和粘附性；丙烯酸为功能单体，赋予体系一定的功能性。
在众多的单体常用于乳液聚合的硬单体（玻璃化温度高的单体）有甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、氯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、偏二氯乙烯等，软单体（玻璃化温度低的单体）有丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸乙酯、丁二烯、氯丁二烯等，玻璃化温度适中的单体有醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯等。
常用的交联单体有（甲基）丙烯酸、（甲基）丙烯酸羟乙酯、（甲基）丙烯酸羟丙酯、（甲基）丙烯酰胺、N-羟甲基（甲基）丙烯酰胺、双丙烯酸乙二醇酯、二乙烯基苯、（甲基）丙烯酸缩水甘油酯、N-丁氧甲基丙烯酸等。
常用的外加交联剂有脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂等。
丙烯腈、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸等的极性基团可赋予乳液聚合物以硬度、粘结强度、抗划痕性、耐溶剂型和耐油性。丙烯酸酯可赋予乳液聚合物以良好的耐候性、透明性和抗沾污性。苯乙烯、丁二烯和丙烯酸高级脂肪酯可赋予乳液聚合物以耐水性。丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸和顺丁烯二酸可使聚合物分子链上带羧基，形成所谓的羧基胶乳，这样可以显著的提高聚合物乳液稳定性，并为乳液聚合物提供了交联点。
不同单体赋予乳液聚丙烯酸酯的主要性能
单体
赋予聚合物的性能
甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、（甲基）丙烯酸
硬度、附着力
丙烯腈、（甲基）丙烯酰胺、（甲基）丙烯酸
耐溶剂性、耐油性
丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯
柔韧性
甲基丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸高级酯、苯乙烯
耐水性
甲基丙烯酰胺、丙烯腈
耐磨性、抗划伤性
（甲基）丙烯酸酯
耐候性、耐久性、透明性
低级丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯
抗沾污性
各种交联单体
耐水性、耐磨性、硬度、抗张强度、附着强度、耐溶剂性、耐油性
丙烯酸乙、丁酯与丙烯酸异丁酯之比较
物理性质
比较情况
硬度
增塑效果
抗张强度
耐水性
伸长率
耐芳烃性
耐碱性
异丁酯=乙酯>丁酯
异丁酯=乙酯<丁酯
异丁酯=乙酯>丁酯
异丁酯=乙酯>丁酯
异丁酯=乙酯<丁酯
异丁酯=乙酯>丁酯
异丁酯=乙酯>丁酯
苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯物理性质比较
物理性质
苯乙烯
甲基丙烯酸甲酯
硬度
耐湿性
耐沾污性
耐光性
保光性
稀释性
高
良好
良好
低
尚好
良好
极高
低
尚好
优
优
不好
各种聚合物涂层物理性质
物理性质
甲 基 丙
烯酸甲酯
甲基丙烯
酸 丁 酯
丙烯酸乙酯
丙烯酸丁酯
丙烯酸-2-
乙基己酯
粘性
硬度
抗张强度
伸长率
附着力
耐溶剂性
耐湿性
保光性
抗冷裂性
耐紫外线
没有
硬
高
低
低
对汽油、焦油之抗性优良
低
优
很坏
优
几乎没有
软，但塑
性有限
低
高
良好
良好
对湿热之
抗性优良
很好
坏
很好
有
软，有塑性
低
很高
优良
很好
弱
良
低
可
很粘
很软
很低
异常高
还好
还好
居乙酯和乙基己酯之间
可
良好
良
极粘
很软，但
无塑性
异常低
低
低
优
劣
优
良
单体作用
单体种类
作用效果甲基丙烯酸甲酯
苯乙烯
乙烯基甲苯
丙烯腈
赋予硬度
甲酯
乙酯
丁（异丁）酯
2-乙基己酯
丙烯酸
丁酯
十二酯
甲基丙烯酸
顺丁烯二酸二丁酯
赋予柔韧性
丙烯酰胺
N-羟甲基丙烯酰胺
羟烷基丙烯酸酯（甲基丙烯酸酯）
甲基丙烯酸（丙烯酸）缩水甘油酯
丙烯酸
甲基丙烯酸
衣康酸（甲叉丁二酸）
顺丁烯二酸酐
甲基丙烯酸2-（1-氮丙啶）乙酯
交联
苯乙烯特点：价格低廉；增加硬度；提高抗化学性质（耐腐蚀性、耐沾污性、耐化学品性）；降低与氨基树脂的相容性。
甲基丙烯酸甲酯特点：提高聚合度；增加硬度；提高耐候性；增加光泽。
甲基丙烯酸2（1-氮杂环丙烯基）乙酯（甲基丙烯酸亚氨酯）——1-氮杂环丙烯基与除羟基以外的所有其它官能团都能反应。就是说，能与羧基、酐基、环氧乙烷、氨基等反应，显示热固性。
衣康酸——衣康酸在湿强度和附着力方面比丙烯酸和甲基丙烯酸优越。衣康酸之所以有这种特性，原因之一是它能在共聚物单元中均匀分布，因此，在大多有机溶剂中就比丙烯酸和甲基丙烯酸（共聚物）难于溶解。
官能团和交联剂
官能团
交联剂
酸-COOH
三聚氰胺•甲醛、脲甲醛、环氧、二异氰酸酯、羟基
羟基-OH
三聚氰胺•甲醛、脲甲醛、环氧、二异氰酸酯、二醛
N-羟甲基丙烯酰胺
三聚氰胺•甲醛、脲甲醛、环氧、羟基
环氧
酸、酐、胺
酰胺
三聚氰胺•甲醛、脲甲醛、环氧、羟基
1-氮杂环丙稀
酸、酐、胺、环氧
N-羟甲基丙烯酰胺
NMA是一种特殊的单体，其分子结构中含有两个官能团，即乙烯基和羟甲基。通过乳液聚合或溶液聚合，NMA可与多种乙烯单体进共聚，得到热塑性聚合物。这种聚合物的大分子链上有羟甲基侧基，在一定条件下会发生自交联，因此不需要另外加入交联剂就可以得到交联结构的聚合物。NMA共聚物的交联，在常温下干燥是即可进行，添加催化剂或加热可提高交联速度，多种物质被发现能有效地促进交联。NMA中的羟甲基能进行多反应，如在一定条件下可与丙烯酰胺、醇、酚、对苯二酚及磷酸等反应。用途NMA是一种重要的化工原料，用于需要提高胶层耐水、耐热、耐蠕变性的丙烯酸酯、醋酸乙烯、苯乙烯共聚物乳液交联剂。广泛用于各种全成高聚物中，如涂料、粘合剂、造纸助剂等。NMA在化学工业和科学研究中具有巨大的应用潜力。
甲基丙烯酸缩水甘油酯--
甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)是一种无色透明液体, 不溶于水, 几乎可溶于所有有机溶剂, 对皮肤和粘膜有刺激性,
几乎无毒. 由于其分子内既含有碳碳双键, 又含有环氧基团, 既可进行自由基型反应, 又可进行离子型反应, 因此,
具有很高的反应灵活性, 可分别进行不同的反应. 广泛应用于医药, 感光材料, 有机合成及聚合物改性等众多领域.
所得制品有优良的防紫外, 耐水耐热等特点, 是一种重要的精细化工原料.
1. 改性热固性丙烯酸涂料用于树脂和醇酸树脂, 以提高耐候性, 成膜性;
2. 提高聚氯乙稀系涂料的耐候性;
3. 提高胶粘剂和无纺布涂料的粘接性, 耐水性和耐溶剂性;
4. 改进醋酸乙烯类胶乳的耐水性和丙烯酸类胶乳的粘接性;
5. 塑料, 纤维改性等.
6. 在合成方面, 主要用作反应性热塑弹性和热固性丙烯酸涂料树脂的共聚单体: 在改性方面, 主要用于多种涂料, 胶粘剂,
塑料合金的改性剂, 如改性的热固性丙烯酸涂料, 聚氯乙稀涂料, 醇酸树脂等这些涂料均具有更好的耐水性和成膜性.
而改性的胶粘剂和无纺布涂料粘接性, 耐水性和耐溶剂性更好, 在涂料领域, 甲基丙烯酸缩水甘油酯属油性较大的功能单体,
能很好地与其他丙烯酸酯单体共聚, 在聚合物中该类单体的含量和分布易于控制, 可制成各种丙烯酸粉末涂料. 在医药领域,
可用作分离介质或粘接剂. 如: 采用沉淀聚合法“原位”(is-situ)聚合合成的交联聚甲基丙烯酸缩水甘油酯连续床色普柱,
对其进行化学改性后，分别得到含有11个碳原子间隔臂以及不含间隔臂键合的蛋白A的高效亲合色谱柱;
N－甲基甘氨酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯的加成物(NTG-GMA)或M－苯基甘氨酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯的加成物(MPG-GMA),
用于牙齿的粘接剂; 该产品广泛用于丙烯酸粉末涂料, 乳胶涂料, 纺织及皮革整理剂, 橡胶硫化, 胶粘剂, 感光材料, 有机合成,
高分子合成, 医药等众多领域此外, 还可以用于多种材料的改性.
共聚物中必须包含酰胺基、羟基、羧基等水溶性基团。其制法如下。
1.使单体在有机溶剂中聚合，反应结束后蒸出溶剂，添加碱类物质，使聚合物成水溶性。
2.使单体在能够与水相溶的溶剂如醇类、二氧六酮等溶剂中进行聚合，反应结束后添加碱类物质。为提高稳定性，常添加叔胺等碱类物质。
丙烯酸乳液是由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯酸（甲基丙烯酸）等形成的三组分、四组分共聚物。100%丙烯酸类是以丙烯酸乙酯为主体的。为了使共聚物具有挠曲性，可是之与丙烯酸丁酯或丙烯酸-2-乙基己酯共聚。
其他室温交联单体还有：1（甲基）丙烯酸缩水甘油酯 2 丙烯酸乙酰乙酰乙酯 3某些异氰酸酯 4某些有机硅单体 5
某些环状碳酸酯 6 吖丙啶 7 其他.适度交联之后对膜的力学性能，耐水性，耐溶剂性，抗回粘性等性能会有提高
亚甲基双丙烯酰胺（0.01%）可提高乳液分子量。丙烯酸在水中是破乳剂，所以，加多了乳液不稳定，加点氨成盐后，在乳胶粒子中就不溶解了，所以乳液会稳定一些，但是水相中丙烯酸浓度相对提高，低分子齐聚物就会出现在水相中，最后结果是乳液粘度加碱增加很少，因为低分子齐聚物遇碱伸展不明显，加一点亚甲基双丙烯酰胺就可以克服。
乳液技术服务：13161768313
