VAE醋酸乙烯－乙烯共聚乳液的发展应用

ucoat · 发表于 2007-9-29 14:45:50

VAE乳液是醋酸乙烯－乙烯共聚乳液的简称，是以醋酸乙烯和乙烯单体为基本原料，与其它辅料通过乳液聚合方法共聚而成的高分子乳液。

　乙烯与醋酸乙烯共聚物是乙烯共聚物中最重要的产品，国外一般将其统称为EVA。但是在我国，人们根据其中醋酸乙烯含量的不同，将乙烯与醋酸乙烯共聚物分为EVA树脂、EVA橡胶和VAE乳液。醋酸乙烯含量小于40％的产品为EVA树脂；醋酸乙烯含量40％～70％的产品很柔韧；富有弹性特征，人们将这一含量范围的EVA树脂有时称为EVA橡胶；醋酸乙烯含量在70％～95％范围内通常呈乳液状态，称为VAE乳液。VAE乳液外观呈乳白色或微黄色。

　国外对乙烯与醋酸乙烯共聚物的研究比较早。英国帝国化学公司于1938年发表了EVA共聚物的高压自由基聚合专利，美国杜邦公司于1960年实现工业化。国内从20世纪60年代开始研制EVA树脂，到70年代中期试产成功。1988年北京有机化工厂首次从美国引进年产1.5万吨VAE乳液装置，1991年四川维尼纶厂再次从美国引进同样一套VAE乳液装置。江西化工化纤有限公司自建了一套年产1000吨生产线，但一直没有进入实质性生产。

　VAE乳液主要用于胶粘剂、涂料、水泥改性剂和纸加工，具有许多优良的性能。

　VAE乳液具有永久的柔韧性。VAE乳液可以看作是聚醋酸乙烯乳液的内增塑产品，由于它在聚醋酸乙烯分子中引入了乙烯分子链，使乙酰基产生不连续性，增加了高分子链的旋转自由度，空间阻碍小，高分子主链变得柔软，并且不会发生增塑剂迁移，保证了产品永久性柔软。

　VAE乳液具有较好的耐酸碱性。VAE乳液在弱酸和弱碱存在条件下均能够保持稳定性能，因此它不论与弱酸或弱碱混合都不会发生破乳现象，产品应用范围较广。

　VAE乳液能够耐紫外线老化。由于VAE乳液是采用乙烯作为共聚物的内增塑剂，使VAE聚合物具有内增塑性，增塑剂不会发生迁移，从而避免了聚合物性能老化。因此，不仅是VAE乳液对紫外线有很好的稳定性，就是VAE乳液成膜后同样也可保持这一特点。

　VAE乳液具有良好的混容性。VAE乳液能与大多数添加剂混合，如分散剂、润湿剂、防冻剂、消泡剂、防腐剂、阻燃剂等，因而可以满足各种不同需要；VAE乳液能与许多颜料和填料混合，而不会发生凝聚现象；VAE乳液能与许多低分子和高分子水溶性聚合物直接混合，如聚乙烯醇水溶液、聚乙二醇水溶液、淀粉或改性淀粉糊化液、聚丙烯酸钠水溶液、聚马来酸水溶液、聚氧乙烯水溶液、脲醛、酚醛水溶液、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素水溶液等；VAE乳液能与许多其它高分子聚合乳液直接混合，如聚醋酸乙烯乳液、聚丙烯酸酯乳液；VAE乳液能与醛、酯、酮、有机酸、多元醇、高级醇、卤代烃、芳香烃等直接混合，如甲醛、乙二醛、邻苯三甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、醋酸、四氯化碳、三氯甲烷、苯、甲苯、二甲苯、辛醇、乙二醇、丙三醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯等。

　VAE乳液具有良好的成膜性。乳液性粘合剂只能在某一温度形成透明的薄膜，这个温度叫最低成膜温度。VAE最低成膜温度一般低于5℃，因此能够很好成膜，皮膜对水滴有较好的阻隔性。

　VAE乳液具有良好的粘接性。它对纤维、木材、纸张、塑料薄膜、铝箔、水泥、陶瓷等制品有很好的粘合作用。

　根据VAE乳液聚合物的防水性划分，可分为通用和防水用两类。通用类产品牌号的VAE聚合物钢性好，补粘强度高，但耐水性差；防水用产品牌号的VAE聚合物挠性好，耐水性好，但粘接强度低。根据VAE应用性能、共聚物组成和共聚第三单体类型，VAE乳液可分为粘品和纺品两大类。粘品型VAE多用作通用型胶粘剂，纺品型胶粘剂则多用作纺织纤维的胶粘剂，但两者之间并没有绝对界限
由于VAE乳液具有许多优良的性质，因此在实际应用中有着十分广泛的用途。

　VAE乳液被广泛用于胶粘剂的基料。VAE乳液具有很好的机械性能，乳液粒子平均粒径小，耐蠕变性与热封性之间有很好的平衡关系，有很好的湿粘性及很快的固化速度。VAE乳液具有广泛的粘接性能，除能粘接木材、皮革、织物、纸张、水泥、混凝土、铝箔、镀锌钢板等材料，还能用作压敏胶和热封胶，而且对于一些难于粘接的材料如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酯等薄膜更是具备特有的粘接性。

　VAE乳液可以用作涂料的基料。以聚醋酸乙烯乳液、丙烯酸乳液、VAE乳液、丁苯乳液、丙苯乳液、醋苯乳液等为基料制造的涂料统称为乳胶漆。VAE乳胶漆可用作内外墙涂料、屋面防水涂料、防火涂料、防锈涂料。VAE乳胶漆涂膜耐起泡性好，耐老化不易龟裂，与多种基材有较好的附着力，安全无毒，使用方便。VAE乳胶漆不仅能够涂覆于木材、砖石和混凝土上，也能涂覆于金属、玻璃、纸、织物表面，它与油漆的亲和力也很好，可以相互在其表面上涂刷。

　VAE乳液可用于纸加工。随着合成高分子技术发展，许多高分子物质在纸加工中发挥极大的作用，特别是一些合成高分子乳液在纸加工中更具有优越性，VAE乳液就是其中之一。VAE乳液在纸加工中主要用于纸张浸渍、纸张涂层和纸浆添加，其特点是能够给多种纸张上光，增加纸的干湿强度、韧性、光泽度，提高色彩稳定性，降低油墨印刷消耗量，提高纸张档次。作为纸浆添加剂，可以制作各类非石棉型垫片。VAE乳液还可以用于特种纸加工，如用干法膨化造纸制作一次性使用的餐巾、面巾、尿布、卫生巾等。

　VAE乳液可用于水泥改性剂，水泥是建筑工程中应用最广泛的材料之一。但是单纯的水泥制品存在容易龟裂和耐水性、耐冲击力、耐酸性差的缺点，在一定程度上影响了水泥的实用效果。从20世纪20年代起，人们就致力于对水泥的改性研究。随着研究不断深入，人们发现许多合成乳胶在水泥改性上有较好的效果，如聚醋酸乙烯乳液、丙烯酸乳液、丁苯及甲苯乳液、VAE乳液等。其中VAE乳液由于具有良好的耐水性、耐酸碱性和耐候性，价格也比同类产品便宜，因此作为新材料正在被广泛应用于土建工程中。

　随着人们生活水平提高以及环境保护意识增强，VAE乳液越来越得到市场青眯。虽然国内2套引进生产装置在生产过程中经过技术改造，实际产量已经得到较大增加，目前国内VAE乳液年总产量在4.5～5万吨之间，但是与实际需求相比仍然存在较大缺口，只能靠进口予以补足。因此，VAE乳液的市场前景良好。