【业界精英】纳米化聚合物乳液技术的发展及特点

    水性涂料(不同于溶剂型涂料成膜)靠聚合物乳液乳胶粒子的堆积成膜，一般的聚合物乳液的乳胶粒子直径在100到数百纳米，成膜后表面光泽性能、膜的强度等性能等均不好，所以水性涂料一般多用于建筑内外墙涂料，对于在木器、金属器等方面的应用，水性涂料则很难与油性涂料相媲美。

    进入21世纪，纳米材料技术是深刻影响人类和社会经济发展的重大技术之一。在纳米科技的竞争中，我国起步并不算晚，这是我国赶上世界经济发展的又一不可多得的机遇。将纳米材料与纳米技术引进涂料产品之中，赋予涂料高性能和功能化，近几年引起了各方很大关注。这里实际上包含两个方面的内容：一是纳米粒子在传统有机涂料中的分散后形成纳米复合涂料，涂装以后形成的涂层为纳米粒子与有机聚合物材料所形成的纳米复合涂层，这属于聚合物基纳米复合材料的范畴，应该称作纳米复合涂料；二是通过纳米化技术形成纳米粒子（聚合物、无机或金属粒子），通过组装而形成纳米涂层，应该称作纳米化涂料。将纳米化技术应用到乳液聚合中，制备纳米化聚合物乳液是解决水性涂料高性能化的关键之一。

    乳液聚合是制备聚合物的一种重要技术，最早的关于乳液聚合方法的报道出现在1932年，其后，经过1930-1950年的初步发展之后，才成为目前在聚合物制备中举足轻重的工业方法之一。由于受资源和能源的限制及环境的要求，水基涂料和胶粘剂的研究、开发、生产和应用日益受到人们的重视和关注，作为水基涂料和胶粘剂的主要品种高分子乳液也就成了当前高分子材科的重要发展方向之一，制备高分子乳液的乳液聚合是生产水基高分子材料的重要方法。它从20世纪30年代实现工业化，直到现在仍在不断发展和深化，一直是高分子科学和技术活跃的研究领域，每年都有大量专利、论文发表，新的乳液聚合方法不断被提出，如无皂乳液聚合、微乳液聚合以及反相乳液聚合等。

    对于常规的乳液聚合，所得的乳液乳胶粒子粒径较大，一般在100nm以上，在乳液成膜的过程中大粒径的乳胶粒子相互之间的变形融合比较困难。纳米级聚合物乳胶粒子堆积成膜后，其膜性能更接近于聚合物溶液成膜（油漆），而不需要添加大量的成膜助剂，环境友好、且表面光泽性能、丰满度较好，可制备高性能的水性涂料。