水性含氟聚氨酯丙烯酸酯乳液的制备(3)
1、间歇乳液聚合
首先向反应器中加入水、乳化剂、乙烯基单体、引发剂及所需添加剂，然后升温至聚合温度直至反应结束，最后经降温、过滤，得到聚合物乳液。间歇聚合过程中乳胶粒的生长时间基本相同，故乳胶粒直径分布窄，优点是改善乳液的流变性和成膜性；所用设备简单，操作方便，生产灵活性大。缺点是会出现前期反应快，后期反应慢，可能导致反应失控等不足；对于乳液共聚，由于各乙烯基单体的竞聚率不同，会导致反应前期和后期所得到的聚合物组成不同，影响产品质量；由于存在大量的单体珠滴，所以单体珠滴成核几率大，易生成许多大粒径的乳胶粒聚结而凝胶。间歇乳液聚合只用于小批量聚合物乳液的生产。
2、半连续乳液聚合
首先将部分单体和引发剂、乳化剂、水等投入反应釜中，聚合到一定程度后，再把余下的单体和引发剂等在一定的时间内按一定的策略连续加入继续进行聚合，直至达到所需的转化率。半连续乳液聚合可通过加料快慢来控制聚合反应速率和放热速率，保证体系平稳反应；体系中无单体累积，可以有效地控制乳液聚合物的共聚组成；乳胶粒内部单体浓度较间歇乳液聚合低，且存在单体浓度梯度，故乳液聚合物的分子量小，分子量分布宽；乳液聚合物支化度高；生产效率较低。由于半连续乳液聚合工艺有以上诸多特点，在工业生产中已获得广泛应用。
3、连续乳液聚合
将全部物料在一定的时间内按一定的策略连续地加入到反应器中进行乳液聚合。聚合物料停留时间分布宽，所以乳胶粒尺寸分布宽；釜内各种物料的浓度不变，故生成的共聚物的组成不变；放热速率均衡，可保持恒温操作，产品质量稳定；易产生引发剂局部过浓，导致凝胶的生成；不宜采用连续反应器。
4、种子乳液聚合
种子乳液聚合即先制种子乳液，然后在种子乳液的基础上进一步进行聚合，得到最终的乳液。过程为：先向釜中加入一定量的水、乳化剂、引发剂和单体，并于一定温度下进行成核与聚合得到种子乳液，种子乳液中含有数目足够大、粒度足够小的乳胶粒。再加入水、乳化剂、引发剂及单体，以种子乳液的乳胶粒为核心，进行聚合反应，使乳胶粒不断长大。在进行种子乳液聚合时要严格控制乳化剂的补加速度，以免形成新的胶束和新的乳胶粒。种子乳液聚合乳胶粒数目不变，故聚合反应速率基本不变，可使反应平稳进行；可以有效控制乳胶粒直径及其分布，这有利于改善乳液的流变性质；在单体量不变的前提下，增加种子乳液用量，可使粒径减小，而减少种子乳液用量，则可使粒径增大，并且由于种子乳液为间歇法制备，所以粒径分布很窄；可以制造出具有异性结构（如核壳结构）乳胶粒的聚合物乳液，赋予乳液特殊的功能和优异的性能。
5、核-壳乳液聚合
核-壳乳液聚合是20世纪80年代发展起来的一种新技术。核-壳乳液聚合提出了“粒子设计”的新概念，不改变乳液单体组成，使乳液粒子结构发生变化，以提高乳液性能。常规乳液聚合得到的乳胶粒子是均相的，核-壳乳液聚合得到的乳胶粒子是非均相的，采用特殊工艺可设计乳胶粒子的核壳结构组成。首先制备种子（核）乳液，其后加入单体继续聚合形成壳层，最终形成具有核-壳结构的非均相粒子。
除上述几种常见的聚合技术之外，新发展起来的还有无皂乳液聚合、微乳液聚合、反相乳液及反相微乳液聚合、辐射乳液聚合法等。
1.3水性聚氨酯丙烯酸酯的概述
由于PU乳液膜具有优异的弹性、耐磨性和出众的低温抗冲击性，但为了提高PU乳液的稳定性，一般都引入一定量的亲水性基团，因此PU乳液膜的硬度、耐水性能等较溶剂型PU的低。丙烯酸酯聚合物具有优良的耐候性、硬度、耐水和耐醇性，但是其成膜性、弹性和耐磨性差。PUA复合乳液将两种材料的性能融合在一体，克服PU、PA各自的缺点，使得涂层综合性能大幅提高。