长期以来, 溶剂型防锈涂料由于具有优良的防腐蚀效果和通用性, 在钢结构、石化、机械、船舶等工业领域应用广泛。但传统溶剂型涂料含有大量有机溶剂, 在安全、环保方面存在很多问题, 其对人和环境存巨大隐患。随着国家环保政策法规的日益完善, 国家对VOC的限排政策逐步收紧。面对日益严峻的环保形势, 涂料水性化等向环境友好型升级势在必行。

苯丙乳液（苯乙烯-丙烯酸酯乳液）是由苯乙烯和丙烯酸酯单体经乳液共聚而得。苯丙乳液是乳液聚合中研究较多的体系，作为一类重要的中间化工产品,它有着非常广泛的用途，现主要用作建筑涂料、金属表面乳胶涂料、地面涂料、纸张粘合剂、胶粘剂等。苯丙乳液附着力好，胶膜透明，耐水、耐油、耐热、耐老化性能良好。共聚单体组成一般可分为四部分，分别为软单体：丙烯酸丁酯（BA），硬单体：甲基丙烯酸甲酯（MMA）、苯乙烯（ST），功能性单体：磷酸酯（PM-2），交联单体：甲基丙烯酸甘油酯（GMA）、丙烯酸羟乙酯（HEA）。

武汉材料保护研究所的冯增辉、胡婉霞等人以硅溶胶、丙烯酸酯类为单体制备壳层乳液和核层乳液，以阴离子型与非阴离子型复配乳化剂，通过半连续种子乳液聚合法制得力学性能良好的聚丙烯酸酯包覆纳米SiO₂ 粒子的壳/核型有机/无机复合乳液,系统地研究了乳化剂配比、核/壳单体质量比及硅溶胶含量对乳液及涂膜性能的影响^[1]；陕西宝塔山油漆股份有限公司的刘晓庆，王琛等人以苯乙烯/丙烯酸酯聚合物乳液为成膜物质，筛选防锈颜料、分散剂、防闪锈剂、成膜助剂等，制备了一种环境友好型水性丙烯酸防锈涂料^[2]；北京化工大学的研究生李宇通过调整苯丙乳液的交联体系、功能单体的种类和用量，以及加入防锈颜填料、水性环保缓蚀剂等方法，有效改善了水性涂料的缺陷^[3]；国外的Thiago Rodrigues Guimaratilde;es、Muriel Lansalot等人通过对苯乙烯乳液聚合反应的研究，分析得出该反应须控制乳液的浓度在一定范围内才能使聚合的效果最好。

本课题为了降低油性涂料中挥发性有机物向环境的释放，缓解空气污染问题，使防腐涂料水性化，拟采用半连续种子乳液聚合工艺，以丙烯酸丁酯为主要软单体，甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯为主要硬单体，以市售磷酸酯为附着力及抗腐蚀能力的功能促进单体，甲基丙烯酸甘油酯和丙烯酸羟乙酯为主要交联单体，制备稳定性良好的苯丙聚合物乳液。通过调整苯丙乳液的交联体系、功能单体的用量，系统地研究制备形成核壳结构的主要影响因素（有四种：软/硬单体比、核/壳单体质量比、引发剂用量、乳化剂配比）对乳液及涂膜性能的影响，并采用透射电镜、红外光谱、粒度仪等测试手段，对乳液的粒径分布及微观结构进行表征。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

1. 设计预实验，探究各单体基本性能；

2. 设计正交试验探究软硬单体比、核壳比、引发剂用量、乳化剂配比四种因素对乳液的影响程度；

3. 通过单因素具体分析各影响因素对乳液的性能的影响；

4. 测定乳液腐蚀性能及力学性能；

5. 对乳液进行表征。

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