為了提高聚丙烯酸酯乳液的綜合性能 ,使其應用範圍更加廣泛 ,需要對其進行改性 。現有的主要技術是直接對其進行有機矽改性 ,但有機矽很容易水解交聯因此製得的矽丙乳液矽含量很低 ,對改善丙烯酸酯乳液塗料的硬度 、耐刮傷及耐水性等方麵的性能不明顯 。而在乳液聚合過程中加入溶膠合成有機無機複合乳液可解決這些不足 。所合成的複合乳液中 ,矽含量一般較高,納米 SiO2粒子以適當的方式均勻的分散到丙烯酸酯乳液中 ,可克服目前丙烯酸酯乳液塗料硬度低 、耐磨性及耐熱性差等 ,是當前丙烯酸酯乳液塗料改性領域的研究熱點 。
有機聚合物與無機 SiO2粒子在有機矽烷偶聯劑的作用下相互間形成牢固的化學鍵 ,得到複合結構聚合物 。研究表明 ,當聚合與接枝在同一反應體係中進行時 ,有機聚合物在引發劑的作用下完成聚合後 ,立即在自由基的作用下吸引到納米SiO2粒子表麵,使有機聚合物的官能基團與無機納米粒子間形成化學鍵 ,有機聚合物接枝到無機粒子表麵 ;同時有機聚合物在引發劑的作用下繼續生長 ,實現無機矽溶膠表麵被有機相包覆 。
有機無機複合乳液合成過程中會采用靜電吸附作用 、吸附層媒介作用或接枝反應(化學鍵合作用)三種作用機理來提高有機相和無機相之間的界麵結合 。從不同的乳液聚合組分與無機物產生靜電作用上分 ,主要分為兩類 ,一是參與聚合的單體與無機物作用 ,二是引發劑與無機物作用 。有機聚合物由於其自身帶有電荷 ,與帶有相反電荷的無機粒子借助靜電作用 ,可在聚合物表麵包覆無機粒子 。同時 ,靜電作用還可以使無機粒子表麵包覆聚電解質 ,得到複合聚合物包覆層 。依靠靜電吸附作用形成的有機無機複合聚合物 ,具有反應易於控製 、有機相聚合物與無機相粒子可選擇類型多等優點 。