建筑材料用高分子助剂
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建筑材料是土木工程和建筑工程中使用的材料的统称。可分为结构材料、装饰材料和某些专用材料。近年来，高分子材料在建材行业中应用已相当广泛，生产这些高分子材料时大多需要用到一些助剂以改善材料的加工性能和产品质量；另一方面，有些高分子聚合物本身就可以作为其它高分子材料的合成和生产助剂，例如，氟聚合物可作为无规共聚聚丙烯（PPR）的加工助剂用来降低聚丙烯的挤出压力、消除机头口模积粒现象和提高制品的表面光洁度。本文主要介绍建筑材料中常用的丙烯酸酯类（ACR）、有机硅两类高分子助剂。
1 丙烯酸酯类高分子助剂
聚氯乙烯（PVC）是一种由氯乙烯聚合成的通用塑料，它的用途十分广泛，具有优异的力学性能和低廉的价格，因而被广泛地应用于管材、型材、板材、片材等建材领域。但是，PVC存在加工性能差、热稳定性差、低温冲击强度差等加工和性能缺陷。因而，PVC的配方体系中包含有稳定剂、填充剂、抗冲击改性剂及各种剂等多种助剂。丙烯酸酯类（ACR）就是PVC加工过程中非常重要的一类抗冲改性剂，它能够显著改善PVC制品的低温冲击强度。
丙烯酸酯类抗冲击改性剂是一种具有核壳结构的弹性体，它的“壳”层是一种丙烯酸酯类聚合物，它的玻璃化温度较高，“核”层的玻璃化温度低，是一种交联的丙烯酸酯类单体聚合物（如PBA）。具有抗冲型的ACR分为双层和三层两种核壳结构。具有双层“核壳”结构的ACR的外层是一种共聚物，这种共聚物主要由丙烯酸酯与甲基丙烯酸甲酯组成；三层“核壳”结构ACR又可分为次外层与最外层，次外层通常为苯乙烯聚合物，除核层为轻度交联外，其它层又可根据应用的需要分为线形或交联的2。分步乳液聚合法是目前生产ACR的常用制作方法，这种方法第一步是用种子乳液聚合法来制作种子乳胶粒，再进行适度交联，然后在其中滴加其他单体，从而在种子的乳胶粒表层间形成接枝共聚反应，经过上述化工流程，制成ACR的乳液。第二步是把第一步形成的ACR乳液进行喷雾干燥，制成粉状树脂。
ACR加工助剂的作用机理为：ACR颗粒由数以亿计的丙烯酸酯类的弹性球堆积而成，这些弹性球的粒径通常为350 nm左右，颗粒内没有分子间的互相缠绕，所以ACR冲击改性剂颗粒在高速搅拌机和挤出机的共同作用下，非常容易在PVC中均匀地分散成颗粒直径为0.1 mm～0.4 mm的丙烯酸酯弹性球，进而形成以这种弹性球为“岛”相，以PVC为“海”相的“海一岛”结构，这可以极大地增强PVC的抗冲击性。这种“海一岛”结构，因为PVC和ACR混合形成的“海一岛”结构中，PVC形成的“海”相是由单纯由PVC一种物质构成，并且具有“海一岛”结构的材料的维卡软化点主要取决于“海”相的维卡软化点和“海”相所占的比例。因此，运用冲击改性剂ACR制成的PVC制品具有较高的维卡软化点，又因为材料的维卡软化点越高，它的韧性就会越差，故而运用冲击改性剂ACR制成的PVC制品的韧性较差，这是ACR作为PVC加工助剂的最大缺点。
2 有机硅类高分子助剂
有机硅即，是一种由氧原子和硅原子交替组成的高分子合成材料，在这种化合物的分子当中，至少有一个有机基直接与硅原子相连，从而使有机硅表现出有机和无机双重的化学性能。这种合成材料具有优良的耐紫外线、耐高低温、耐氧化降解、耐红外辐射，同时具有电绝缘性和弹性性能，它的可以是有一定粘度的液体，也可是橡胶体或者固体树脂。
有机硅的表面能很低，它单独使用时可以用来作为耐热涂料、耐候涂料、水性涂料、耐热电绝缘涂料隔离涂料；作为助剂使用时，可以用作流平剂、消泡剂、偶联剂等。
2.1 流平剂
流平剂是粉末涂料中一种最重要助剂产品之一，用有机硅做流平剂，用量少，效率高。硅油、有机硅改性树脂是涂料行业中使用最早、最广泛的一种流平剂。用有机硅做流平剂可以显著降低涂料的表面张力，改善涂料的流平性，减少涂膜的表面张力梯度，防止涂料发花、形成桔皮。并且，有机硅流平剂可以降低涂料与底层之间的界面引力，提高底材的湿润性，从而增加涂料的附着力。
2.2 消泡剂
在工业生产的过程中添加消泡剂，可先显著减少有害泡沫的形成。硅酮树脂是一类优良的消泡剂，它主要由硅脂、防水剂、乳化剂、稠化剂等混合，并加入适量水后经机械乳化而成。其消泡机理为：当硅酮树脂加入溶液，会显著降低局部的表面张力，表面张力降低的部分在周围张力的牵引、延伸下会被拉向四周，从而使泡沫破裂。与流平剂相比，消泡剂分子量要低得多，大约在1000左右，不会影响附着力，但是如果用量过多会则引起
缩孔。
2.3 偶联剂
有机硅偶联剂通式为YR（CH2）nSiX3，n=0～3。此类单体在同一分子中具有两种不同的官能团，可把两种不同化学结构类型和亲和力相差很大的材料在界面间连接起来，增加涂料与无机底层及颜料、填料与树脂基料间的结合。有机硅偶联剂能使涂料的物理机械性能和与底板的附着力大幅增强，是涂料中广泛使用的一类偶联剂。
参考文献
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