Page 47 - 《精细化工》2020年第6期
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第 6 期                            鲍   艳，等:  水性醇酸树脂的研究进展                                  ·1113·


            一步提升水性醇酸树脂涂层的防腐蚀性能，GUO 等                    [57]      表 4    不同材料改性对水性醇酸树脂性能的影响
            分别采用环氧氯丙烷和 γ-甲基丙烯酸缩水甘油酯                            Table 4    Effect of modification of different materials on the
                                                                      properties of water-borne alkyd resins
            （GMA）对 PANI 进行改性，再将改性后的 PANI
                                                                       材料种类                   性能影响
            引入到醇酸树脂中。结果表明，采用 GMA 改性的                                    [54]
                                                                    丙烯酸               水溶性
            PANI/水性醇酸树脂复合乳液形成的涂层具有优异                                苯乙烯 [54]          干燥性、硬度
            的防腐蚀性能。这主要是由于 GMA 分子结构中既                            丙  丙烯酸羟乙酯    [11]     柔韧性、附着力
                                                                烯
            含有双键，又含有环氧基，其可在水性醇酸树脂分                                 丙烯酸丁酯    [55]      防腐蚀性、抗冲击性
                                                                酸
            子与 PANI 分子间产生桥联作用，再加之其长链结                           酯  甲基丙烯酸甲酯     [55]    防腐蚀性、干燥性
            构在体系中可产生类似增塑剂的作用，降低醇酸树                              类  甲基丙烯酸    [11]      水溶性
                                                                单  丙烯腈  [13]          耐溶剂性
            脂分子间的作用力，从而使 PANI 与醇酸树脂间产                           体  甲基丙烯酸缩水甘油酯      [57]  抗拉伸性、耐碱性
            生了良好的相容性，提升了乳液的稳定性及其涂层                                      [55]
                                                                   聚苯胺                防腐蚀性、耐碱性
            的防腐蚀性能。                                             无  Fe 2O 3 [58]       防腐蚀性、耐磨性
                 无机纳米粒子由于表面活性高、比表面积大、尺                          机  ZnO [59]           自清洁性、干燥性、防腐蚀性能
                                                                纳
            寸小，用于水性醇酸树脂的改性可提升其防腐蚀性、                                SiO 2  [60]        耐磨性、抗冲击性
                                                                米     [60]
            耐磨性、抗污性等。常用于水性醇酸树脂改性的无                              材  TiO 2              耐酸性、耐磨性
            机纳米粒子有 Fe 2 O 3 、TiO 2 、ZnO、SiO 2 、石墨烯等。            料  石墨烯  [61]          防腐蚀性

            JRYASUBRAMANIAN 等      [58] 将纳米 Fe 2 O 3 与水性醇
                                                               4   总结与展望
            酸树脂进行物理共混，发现引入纳米 Fe 2 O 3 的醇酸
            树脂涂层具有更优异的防腐蚀性能与耐磨性能。这                                 综上所述，影响水性醇酸树脂性能的因素较多，
            是因为醇酸树脂基体中均匀分散的 Fe 2 O 3 抑制了腐                      如植物油/脂肪酸、多元醇、亲水单体、油度、酸值、
                                                3+
            蚀性离子向金属界面的扩散，另外，Fe 增强了涂                            醇超量、催干剂等，因此，在调控水性醇酸树脂性
            层与基体表面的相互作用，且 Fe 2 O 3 中氧的存在有                      能过程中，应综合考虑各种因素所带来的影响。此
            助于涂层与金属基体间的粘附。 HIKKU 等                [59] 将纳米     外，随着合成原料的优化、合成工艺的改进、改性
            ZnO 与醇酸树脂涂料进行物理共混，发现掺杂纳米                           方法的出现，水性醇酸树脂的性能也将更加优异。但
            ZnO 的醇酸树脂涂层在光照条件下具有自清洁性                            仅依靠优化合成原料、改进合成工艺，仍然不能解
            能。这是由于在光照条件下，纳米 ZnO 与水分子中                          决其耐水性差、干燥缓慢等缺点，因此，学者利用
            激发的空穴电子发生反应，生成超氧阴离子和羟基                             聚丙烯酸酯、聚氨酯、石墨烯、无机纳米粒子等对
            自由基，促进了纳米 ZnO 与醇酸基体的亲和力，构                          水性醇酸树脂进行改性，以此提高水性醇酸树脂的
                                                               干燥性、耐磨性、硬度等。但即使如此，水性醇酸
            成超疏水涂层，使其具有一定的自清洁性能。董维
            维等   [60] 采用 KH570  和 TiO 2  对醇酸树脂进行共改             树脂的性能依然有待提高、且探索其在新领域的应
                                                               用及制备过程中所涉及的机理依然非常必要。
            性，发现改性后的醇酸树脂具有更强的耐酸性和耐
                                                                   作者认为，水性醇酸树脂今后的发展将主要集
            磨性。这是由于  KH570 表面的有机基团与有机醇
                                                               中在以下几个方面：（1）目前水性醇酸树脂的合成
            酸树脂相容性较好，能均匀分散在醇酸树脂中，增
                                                               原料主要为豆油酸、亚麻油酸等少数不饱和脂肪酸，
            强了涂层对酸性介质的抵抗性，使得醇酸树脂涂层
                                                               开发更多可用于水性醇酸树脂合成的原料，扩大原
            的耐酸性增强。其次，纳米 TiO 2 粒子的加入，提高
                                                               料种类势在必行；（2）寻找更多可用于改性水性醇
            了涂膜的致密性，使得涂膜的附着力和硬度均有一
                                                               酸树脂的材料，进一步提高水性醇酸树脂的耐腐蚀
            定程度提高。WANG 等         [61] 采用石墨烯与介孔二氧化              性、干燥性能等；（3）水性醇酸树脂价格低廉，但
            硅包覆单宁酸，再对水性醇酸树脂进行改性，发现                             其应用范围仅局限于涂料、粘合剂等领域，开拓水
            合成的醇酸树脂涂层具有自修复功能，涂层使用寿                             性醇酸树脂在其他领域的应用具有重大意义，如用
            命延长。这是因为石墨烯与介孔二氧化硅形成层状                             于电极材料     [62] 、钾肥 [63] 等；（4）针对水性醇酸树脂
            结构，延长了电解质的渗透路径，且当涂层受损时，                            反应体系复杂、反应程度难以控制等问题，继续探
                                      2+
            包覆的单宁酸会释放，与 Fe 反应形成单宁酸铁自                           究水性醇酸树脂的干燥过程及改性机理等关键科学
            愈膜，进一步对涂层进行自修复。                                    问题至关重要，如水性醇酸树脂乳液干燥过程中水
                 上述各类材料改性对水性醇酸树脂性能的影响                          分的输送、丙烯酸酯类单体在醇酸树脂分子链上的
            见表 4。                                              接枝机理等。
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