引言

近些年，隨著民眾的環(huán)保意識增強和各國環(huán)保法規(guī)的日漸嚴格，降低涂料中的VOC(揮發(fā)性有機化合物)含量已成為了研究的熱點。以水性涂料逐步直至完全取代溶劑型涂料已是必然趨勢。水性涂料的種類很多，包括水性丙烯酸酯涂料、水性聚氨酯涂料、水性環(huán)氧樹脂涂料以及水性醇酸樹脂涂料等。醇酸樹脂已經有一個多世紀的發(fā)展歷史，由于其綜合性能較好、原料來源豐富、產品性價比高，可以多方面改性提高產品檔次，而且由于可再生資源植物油的引入，使其對石油產品的依賴性相對較小，因而成為涂料行業(yè)中的重要成員。

國外早在20世紀50年代就開始了對水性醇酸樹脂的研究，目前水性醇酸樹脂的某些性能，如硬度、附著力等已經能夠與溶劑型醇酸樹脂相匹敵。但由于生產水性醇酸樹脂的原料和助劑成本高，且水性醇酸樹脂企業(yè)追求高利潤，導致水性醇酸樹脂目前的市場價格比溶劑型醇酸樹脂高很多。再加上水性醇酸樹脂相對于溶劑型醇酸樹脂存在干燥慢、豐滿度和耐沾污性差、開罐效果差等問題。因此，如何提高水性醇酸樹脂的性能并且降低其生產成本成了人們關注的問題。為了實現這個目標，國內外學者對水性醇酸樹脂的改性進行了一系列研究，包括丙烯酸改性、苯乙烯改性、聚氨酯改性、磺酸鹽改性、環(huán)氧樹脂改性、脂肪酸改性以及磷酸酯改性等。但是以上幾種改性水性醇酸樹脂依然存在很多缺陷，如苯乙烯有自聚傾向，不易與脂肪酸中的不飽和鍵共聚。醇酸樹脂中的不飽和鍵的數量和密度對其接枝性能以及與改性單體的反應有很大影響，傳統(tǒng)的提高醇酸樹脂和改性單體共聚效率的方法就是加入順丁烯二酸酐、桐油或松香來提高共軛雙鍵的數量而這樣做依然會出現很多問題。因此，性能更加優(yōu)異的由多種單體共同改性的水性醇酸樹脂應運而生。

丙烯酸改性水性醇酸樹脂

采用丙烯酸(酯)改性醇酸樹脂，可以制得干燥速度快、耐候性優(yōu)良、保色性好、柔韌性好和硬度佳的改性樹脂。其改性方法可分為共聚法和酯化法兩種。丙烯酸酯單體能與含雙鍵和共軛雙鍵的醇酸樹脂共聚，這是共聚法的原理。而酯化法是先制成相對分子質量較小的聚丙烯酸酯，它們含有羥基、羧基、環(huán)氧基，可以與醇酸樹脂上的羧基或羥基進行酯化反應達到改性的目的。

孫太榮等用均勻設計法對丙烯酸改性醇酸樹脂進行了試驗研究，并對改性后的樹脂性能進行預測，起到了事半功倍的效果。鐘鑫等合成了核一殼結構水性丙烯酸改性醇酸樹脂涂料，具有良好的保色性、保光性、耐候性、耐久性、耐腐蝕性、快干性及高硬度等，克服了常規(guī)水性醇酸樹脂涂料貯存穩(wěn)定性差、干燥速度慢、早期硬度低、耐水性和耐溶劑性差的弊病，同時大大降低了VOC的含量，順應了環(huán)保的要求。Liyun Liang等采用馬來酸酐取代部分鄰苯二甲酸酐對水性醇酸樹脂進行丙烯酸酯改性，并對改性后的醇酸樹脂進行了性能測試，結果表明：改性后的水性醇酸樹脂具有極好的穩(wěn)定性和薄膜的機械性能。Philippe Deligny和Chua GuanHoe等合成了丙烯酸改性水性醇酸樹脂，并對改性前的水性醇酸樹脂、丙烯酸樹脂和丙烯酸改性水性醇酸樹脂進行了表征和性能對比。得出以下結論：丙烯酸改性水性醇酸樹脂的耐水性和耐久性明顯優(yōu)于丙烯酸樹脂和水性醇酸樹脂，且具有適宜的干燥時間，涂膜后更容易維護，更加環(huán)保，總體性能更加優(yōu)異。