丙烯酸乳液是水性涂料的主要成膜物質(zhì)之一，在水性涂料的原料中占很大比例。它主要用于建筑，防水，包裝，紡織，水性油墨和拼圖膠等行業(yè)。它是一種無(wú)毒，無(wú)刺激，環(huán)保且具有出色的物理和化學(xué)特性的環(huán)?；瘜W(xué)原料。 2019年，全球生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷的生產(chǎn)能力約為630萬(wàn)噸，丙烯酸乳液的需求約為650萬(wàn)噸?？傮w情況供不應(yīng)求。未來(lái)幾年生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷的市場(chǎng)規(guī)模將繼續(xù)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2025年將達(dá)到894萬(wàn)噸。預(yù)計(jì)到2020年，國(guó)內(nèi)涂料市場(chǎng)將超過(guò)2800萬(wàn)噸，涂料行業(yè)丙烯酸乳液的市場(chǎng)需求約為350萬(wàn)噸。在未來(lái)幾年中，預(yù)計(jì)我國(guó)丙烯酸乳液行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模將繼續(xù)增加。

1、簡(jiǎn)單攪拌。操作簡(jiǎn)單，但效果不是很令人滿意。2、溶膠-凝膠法。根據(jù)反應(yīng)前體的不同，可將其分為幾類，例如在有機(jī)聚合物存在下形成無(wú)機(jī)相網(wǎng)絡(luò)；在生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷相存在下有機(jī)單體的聚合；同時(shí)在有機(jī)相和無(wú)機(jī)相之間形成互穿網(wǎng)絡(luò)。這種過(guò)程比較復(fù)雜，但是效果更好。3、以膠體SiO2顆粒為核，通過(guò)常規(guī)乳液聚合制備核-殼結(jié)構(gòu)復(fù)合乳液，這是核-殼聚合工藝的延伸。4、生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷通過(guò)偶聯(lián)劑與乳液結(jié)合。此過(guò)程簡(jiǎn)單實(shí)用，需要深化和完善。本文選擇表面處理劑-硅烷偶聯(lián)劑制備有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化涂料。工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，易于控制。進(jìn)行了更系統(tǒng)的工藝條件測(cè)試，并更改了工藝參數(shù)以實(shí)現(xiàn)涂層性能的定制。

（1）硅烷偶聯(lián)劑的改性；利用生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷的雙重反應(yīng)功能，有機(jī)基團(tuán)的一端與白炭黑表面的羥基反應(yīng)，另一端與橡膠等高分子大分子鏈反應(yīng)。（2）醇酯法改性；在白色炭黑的表面上，脂肪醇與生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷反應(yīng)以除去水分子，并且硅烷醇基被烷氧基取代。（3）聚合物接枝改性；聚合物接枝改性是指在一定條件下通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將聚合物接枝到白炭黑的表面。（4）聚合物涂層改性；涂層改性是一種常用的表面改性技術(shù)，即用不同化學(xué)組成的涂層覆蓋二氧化硅表面，從而減少羥基之間的相互作用，降低表面能并改善分散性。（5）其他修改方法；除上述表面改性方法外，還可以通過(guò)乳液聚合，無(wú)機(jī)表面涂層改性和超聲改性來(lái)改性二氧化硅。

加工對(duì)象的單位比表面積的反應(yīng)點(diǎn)數(shù)和生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷覆蓋的表面厚度是決定基材表面硅化所需偶聯(lián)劑數(shù)量的關(guān)鍵因素。為了獲得單分子層的覆蓋率，首先需要確定襯底的SiOH含量。眾所周知，大多數(shù)硅質(zhì)基材的SiOH含量為4-12 / m2，因此，如果均勻分布，則1摩爾的生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷可以覆蓋約7500m2的基材。對(duì)于具有多個(gè)可水解基團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑，由于自縮合反應(yīng)的緣故，計(jì)算精度會(huì)受到一定程度的影響。如果使用Y3SiX處理基板，則可以獲得與計(jì)算值一致的單層覆蓋率。但是，由于Y 3 SiX價(jià)格昂貴并且覆蓋物的耐水解性差，因此沒(méi)有實(shí)用價(jià)值。另外，基板表面上的Si-OH的數(shù)量也隨加熱條件而變化。如果用堿性清潔劑處理基材表面，則會(huì)形成硅烷醇陰離子。