為了提高聚丙烯酸酯乳液的綜合性能,使其應(yīng)用范圍更加廣泛,需要對其進(jìn)行改性?,F(xiàn)有的主要技術(shù)是直接對其進(jìn)行有機(jī)硅改性,但有機(jī)硅很容易水解交聯(lián)因此制得的硅丙乳液硅含量很低,對改善丙烯酸酯乳液涂料的硬度、耐刮傷及耐水性等方面的性能不明顯。而在乳液聚合過程中加入 SiO2溶膠合成有機(jī)無機(jī)復(fù)合乳液可解決這些不足。所合成的復(fù)合乳液中,硅含量一般較高,納米 SiO2粒子以適當(dāng)?shù)姆绞骄鶆虻姆稚⒌奖┧狨ト橐褐校煽朔壳氨┧狨ト橐和苛嫌捕鹊汀⒛湍バ约澳蜔嵝圆畹?,是?dāng)前丙烯酸酯乳液涂料改性領(lǐng)域的研究熱點。
有機(jī)聚合物與無機(jī) SiO2粒子在有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑的作用下相互間形成牢固的化學(xué)鍵,得到復(fù)合結(jié)構(gòu)聚合物。研究表明,當(dāng)聚合與接枝在同一反應(yīng)體系中進(jìn)行時,有機(jī)聚合物在引發(fā)劑的作用下完成聚合后,立即在自由基的作用下吸引到納米SiO2粒子表面,使有機(jī)聚合物的官能基團(tuán)與無機(jī)納米粒子間形成化學(xué)鍵,有機(jī)聚合物接枝到無機(jī)粒子表面;同時有機(jī)聚合物在引發(fā)劑的作用下繼續(xù)生長,實現(xiàn)無機(jī)硅溶膠表面被有機(jī)相包覆。
有機(jī)無機(jī)復(fù)合乳液合成過程中會采用靜電吸附作用、吸附層媒介作用或接枝反應(yīng)(化學(xué)鍵合作用)三種作用機(jī)理來提高有機(jī)相和無機(jī)相之間的界面結(jié)合。從不同的乳液聚合組分與無機(jī)物產(chǎn)生靜電作用上分,主要分為兩類,一是參與聚合的單體與無機(jī)物作用,二是引發(fā)劑與無機(jī)物作用。有機(jī)聚合物由于其自身帶有電荷,與帶有相反電荷的無機(jī)粒子借助靜電作用,可在聚合物表面包覆無機(jī)粒子。同時,靜電作用還可以使無機(jī)粒子表面包覆聚電解質(zhì),得到復(fù)合聚合物包覆層。依靠靜電吸附作用形成的有機(jī)無機(jī)復(fù)合聚合物,具有反應(yīng)易于控制、有機(jī)相聚合物與無機(jī)相粒子可選擇類型多等優(yōu)點。