引言

近些年，隨著民眾的環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)和各國(guó)環(huán)保法規(guī)的日漸嚴(yán)格，降低涂料中的VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)含量已成為了研究的熱點(diǎn)。以水性涂料逐步直至完全取代溶劑型涂料已是必然趨勢(shì)。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(jīng)有一個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展歷史，由于其綜合性能較好、原料來(lái)源豐富、產(chǎn)品性價(jià)比高，可以多方面改性提高產(chǎn)品檔次，而且由于可再生資源植物油的引入，使其對(duì)石油產(chǎn)品的依賴性相對(duì)較小，因而成為涂料行業(yè)中的重要成員。

國(guó)外早在20世紀(jì)50年代就開始了對(duì)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(jīng)能夠與溶劑型醇酸樹脂相匹敵。但由于生產(chǎn)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(rùn)，導(dǎo)致水性醇酸樹脂目前的市場(chǎng)價(jià)格比溶劑型醇酸樹脂高很多。再加上水性醇酸樹脂相對(duì)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(chǎn)成本成了人們關(guān)注的問題。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)水性醇酸樹脂的改性進(jìn)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(shù)量和密度對(duì)其接枝性能以及與改性單體的反應(yīng)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(lái)提高共軛雙鍵的數(shù)量而這樣做依然會(huì)出現(xiàn)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(yīng)運(yùn)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(duì)分子質(zhì)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(jìn)行酯化反應(yīng)達(dá)到改性的目的。

孫太榮等用均勻設(shè)計(jì)法對(duì)丙烯酸改性醇酸樹脂進(jìn)行了試驗(yàn)研究，并對(duì)改性后的樹脂性能進(jìn)行預(yù)測(cè)，起到了事半功倍的效果。鐘鑫等合成了核一殼結(jié)構(gòu)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(shí)大大降低了VOC的含量，順應(yīng)了環(huán)保的要求。Liyun Liang等采用馬來(lái)酸酐取代部分鄰苯二甲酸酐對(duì)水性醇酸樹脂進(jìn)行丙烯酸酯改性，并對(duì)改性后的醇酸樹脂進(jìn)行了性能測(cè)試，結(jié)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(jī)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(duì)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(jìn)行了表征和性能對(duì)比。得出以下結(jié)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(shí)間，涂膜后更容易維護(hù)，更加環(huán)保，總體性能更加優(yōu)異。