功能水性丙烯酸树脂的应用研究(3)
1.2水性N-羟甲基丙烯酰胺交联丙烯酸酯概述
N-羟甲基丙烯酰胺用作丙烯酸酯乳液的交联剂，因其形成的-CH2-O-CH2-结构比亚甲基（-CH2-）桥长，单键易旋转，根据互穿网络共聚原理，独立网络间的交联，有利于相对分子质量的增加和材料强度的提高。由于分子结构中含有聚合性能的乙烯基和缩合性能的羟甲基，因此使线型聚合物交联最为有效。如果与丙烯酸酯类单体共聚合，羟甲基被引入，仅加热即可交联。
N一羟甲基丙烯酰胺是一种水溶性物质，因此在乳液聚合中并不全部参与共聚，在聚合物大分子中引人-NCH2OH基团，而是极大部分在水相进行均聚，形成水溶性的均聚物，与共聚物大分子形成相分离的混合体系。经过高温处理后一NCH2OH之间缩合或与其他官能性基团如一OH、一COOH等反应，从而与大分子链缠绕在一起，形成“捆绑”或网状结构。在织物上高温处理后，又可与纤文上的一OH、一NH2等发生反应，从而使薄膜更牢固地附着在织物表面[7]。
1.3水性环氧交联丙烯酸酯概述
传统的橡胶系、乙烯系等单组分防腐涂料具有快干、耐碱、耐化学品、柔韧、耐水、耐磨、抗老化等优点，但其固体分低、不耐晒;单组分聚氨酯、醇酸、氨酯油、环氧酯等涂料的防腐性能较好，但干燥速度太慢;一般的热塑性丙烯酸涂料快干，但其防腐性能和附着力等不理想。而环氧树脂因含有极性高而不易水解的脂族羟基和醚键，成膜后“湿态”附着力强、耐化学品性好，且双酚A型环氧树脂分子主链上刚性苯基和柔性烃基交替排列，成膜后有良好的耐温性、物理机械性、尺寸稳定性、附着性、电绝缘性、防介质渗透性、耐化学品性和抗烧蚀性等特点[8]。
环氧树脂因分子结构中含有环氧基、羟基和醚键等基团而具有优良的物理性能、机械性能、电绝缘性能和耐化学药品性能，广泛应用于涂料、胶粘剂、层压材料、复合材料基体等方面。常用的溶剂型环氧树脂不溶于水，而易溶于酮、酯、醚等有机溶剂。在大力倡导环保的今天，进行环氧树脂水性化研究显得十分重要。国外从20世纪70年代起开始开发水性环氧树脂及相关涂料。环氧树脂水性化方法主要有3种:机械法、相反转法和自乳化法。前两种方法制得的环氧树脂乳液的粒径通常为微米级，形成的乳液不够稳定;而自乳化法制得的环氧树脂乳液的粒径通常为纳米级，乳液稳定性高。自乳化法是指将亲水极性基团(如磺酸基、羧酸基、胺基和非离子型基团聚醚等)引入到环氧树脂分子骨架中，这些亲水性基团有助于环氧树脂在水中分散，从而使改性环氧树脂具有亲水亲油性。
水性环氧树脂中不含挥发性有机溶剂，对环境好，同时还具有溶剂型环氧树脂良好的耐化学品性、附着力、机械性能和电气绝缘性能。近年来，利用丙烯酸(AA)单体改性环氧树脂已成为这类改性反应的热点，并已经取得一定的研究进展。环氧丙烯酸树脂不仅保留了环氧树脂的优良性能，同时还具有很强的光活性，使其成为紫外光固化涂层材料中应用最多的感光性树脂之一[9]。
反应原理是先用H+与环氧环中的氧原子相互作用生成“佯盐”，然后酸根离子再进攻环氧环中的亚甲基，该过程也可以看做是丙烯酸树脂中的羧基使环氧树脂中的环氧基开环酯化，其改性机理如下所示[10]：
1.4水性木器漆概述
从上个世纪80年代起，人们的环保意识逐渐增强，“爱护地球，保护生态环境”的呼声日益高涨。然而，全球工业化速度的加快导致每年至少有数千万吨有机挥发物排入大气层，这些工业化合物严重威胁着人类自身的安全和经济的可持续发展。涂料工业是严重的污染源之一，涂料界谈论的一个热点话题是VOC (有机挥发物)问题。
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