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水性涂料、粘合剂湿附着力促进剂的研究进展

摘要：本文介绍了四类湿附着力促进剂，该促进剂能对水性涂料、粘合剂音乐耳机进行官能团改性，以改善和提高湿附着力，扩大其应用范鞋扣围。

关键词：湿附着力；水性涂料、粘合剂；乳胶涂料；促进剂

由于水溶性树脂分子链上带有亲水性基团，在潮湿的环境中容易失去粘性而脱落，使其湿附着力比溶剂型树脂要差，因而限制了水性涂料、粘合剂的应用。随着涂料、粘合剂工业和涂装技术的发展，助剂可以改进生这些元件通常被用在飞机结构中产，改善施工条件，提高产品质量，赋予特殊功能，成为涂料、粘合剂中不可缺少的组成部分。在乳胶聚合物链上合并入胺基、酰胺基、乙酰乙酸基或酯基等官能团，通过对乳胶聚合物体系进行官能团改性能显著地提高其湿附着力性能。湿附着力促进剂是在乳液聚合过程中，将其作为一种单体加入乳液聚合体系，与其它单体共聚从而达到预期的目的。

对目前所有的文献进行归纳总结，可供参考的湿附着力促进剂主要有以下四种类型：

1 氰基乙酰氧基类湿附着力促进剂［ 1 ］：

其分子式结构如下所示：

其中： R1 是氢； R2 是烷基； R3 是无环基团，而且其每个支链有亚烃基或亚烷氧基。

该类化合物属于共聚单体类，含有的氰基乙酰氧基可与涂料、粘合剂成分中的单体发生共聚，从而发挥促进剂的作用，达到提高水性涂料、粘合剂湿附着力的目的。而氰基乙酰氧乙基甲基丙烯酸酯是文献中应用最多的的一种。将该单体力日入到链烯烃类的单体聚合物中，促进剂和单体的质量占聚合物总质量的 98 ％，另外再加入表面活性剂和引发剂制备水性乳液，测得该乳液的固含量为 ％，而由该乳液为基料制成的涂料的耐擦洗性可达 2000 次，提高到原来的 4 倍。

2 乙酰乙酸类

湿附着力促进剂［ 2 － 5 ］：该类化合物有如下两种分子式结构：

其中： R1 、 R2 、 R3 如上所述； R4 是甲基； R5 和 R6 是烷基或环烷基； R7 是氢或甲基。

该类化合物中含有乙酰乙酰基 (3-氧乙酰基 ) ，此基团作为涂料与基质间所成膜的聚结剂和附着力促进剂，通过与涂料聚合物的成分发生聚结和交联反应，从而改善涂料与基质间的湿附着力。另外该类化合物单体的混合物也具有同样的作用。

可与其聚合的物质为乙酰乙酸酯的共聚单体或带有羟基、胺基的乳液单体，如丙烯酸乳液、链烯烃类乳液、水性醇酸树脂乳液等。将占乳液聚合单体总质量的 0 ． 1 ～ 50 ％的该类促进剂加入到丙烯酸类聚合物，以形成丙烯酸共聚体系；而苯乙烯类共聚体系、醋酸乙烯酯共聚体系和链烯烃类共聚体系中该类促进剂的加入量则是按占单体总质量的 0 ． 1 ～ 20 ％加入的。将上述共聚体系的水性乳液分别用于合成纤维，用 ARMA 和 ARMA 测试体系测得经过改性处理的合成织物的性能，测试结果表明：该织物的拉伸强度和撕裂强度均大大提高。

3 HMDAA(hytroxymethyl diacetone acrylamide) ［ 6 ］：

该化合物是由3摩尔的甲醛与1摩尔的双丙酮丙烯酰胺发生反应而得。由于该化合物含有胺基和丙烯羰基，由于不饱和双键能与涂料中乳液单体发生共聚，从而将胺基合并入乳胶聚合物链，进而可显著提高水性涂料的湿附着力。将占单体总质量的 0 ． 3 ～ 5 ％的 HMDAA 加入到氯乙烯／丙烯酸或全 - 丙乳液中，可将这些涂料的湿附着力性能提高到原来的 5 倍。但由于该类化合物品种单一，未能形成体系，故缺乏深入研究。

4 脲环类湿附着力促进剂：

据文献报道，此类化合物有许多种用于湿附着力促进剂，下面就简单介绍几种物质的分子式结构：

4 ． 1 化合物 Ⅰ [8][9]

4 ． 2 化合物 Ⅱ [10]

4 ． 3 化合物 Ⅲ [11]

4 ． 4 化合物 Ⅳ [9][12]

4 ． 5 化合物 Ⅴ [13]

4 ． 6 化合物 Ⅵ [14]

从以上脲环类化合物的分子式结构可以看出，在脲环类聚合物的链端都联结有不饱和的烯烃基，通过烯烃基的双键与乳液聚合物单体发生聚合反应，将该类聚合物的链上联结的胺基、酯基等官能团合并到乳胶聚合物的链上，从而改善乳胶聚合物的结构；另外该类湿附着力促进剂中的乙撑脲环可以提供氢键和分子间作用力，该类物质加入乳胶后，可以改变乳胶粒的结构，降低界面张力，有利于有效地浸润颜填料颗粒，使之结合更紧密，使乳胶粒与被粘附基质，以及乳胶粒子与颜填料颗粒的相互作用改变，从而增强湿附着力。该化合物链上的胺基是带有阳离子的基团，可以通过被粘附基质的带负电荷的表面，使乳胶粒子通过阴阳离子相互作用，改善其与颜填料颗粒及与基质的吸附粘结能力，从而能显著提高水性涂料的湿附着力性能，因此该类化合物成为国外研究的重点，再加上该类化合物的分子式结构设计良好，易于合成，性能良好，原料来源广泛，故有着广阔用在主体底部插入小铁片的方法调剂的发展前景。

文献表明：经过以上化合物改性的乳胶涂料具有优异的湿附着力和高光泽度以及保光性，可表现为对光泽及白垩类待粘接面的粘接性能增强，对油基涂料表路缘石面的附着性能增加，同时防水性能也大大提高。将上述湿附着力促进剂加入到乳液聚合体系中，可以改善乳液聚合体系的性能，其性能参数见附表：含有湿附着力促进剂的水性乳液的基本性能。从表中可以得出，该类化合物是一种乳液共聚单体，在乳液聚合时加入该类物质，可以改善乳液的湿附着力性能：而该类促进剂使用量小但功效强大，只要将少量的该类化合物加入水性乳液中 ( 通常低于乳液共聚物总质量的 2 ％ ) ，就可获得优异的湿附着力，因此使用该类化合物成本小，功效显著，有利于推广应用。

5 展望

为适应环保、市场要求，扩大水性完善了引擎罩下大型耐热部件的快速循环生产涂料的应用范围，必须对水性涂料的湿附着力进行改性处理。对于湿附着力促进剂的研究在国外已经取得相当的进展，特别是美国，在九十年代初就出现了产品，而国内尚无此方面的研究报道。从环境保护出发看世界涂料发展趋势，装配工具水性涂料是符合环境保护的一种 绿色涂料 ，成为最重要的发展方向，未来的涂料市场将是具有优异湿附着力的水性涂料的市场，因而研究并不断开拓发展水性涂料的湿附着力促进剂有着广阔的发展前景，并可大大造诣于人类社会。

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