丙烯酸酯乳液具有优异的耐候性及抗老化性能,同时具有成本低廉,合成工艺简单,安全无毒和环境友好等特点。然而,与溶剂型相比,丙烯酸酯乳液在固化成膜后,乳胶膜存在耐水、耐溶剂、抗蠕变以及力学性能差等缺点。因此对丙烯酸酯共聚物乳液进行改性研究,进而提高其综合性能是十分有意义的。本文致力于将不饱和一元羧酸单体衣康酸单丁酯(MBI)和β-羧乙基丙烯酸酯(β-CEA)应用到乳液聚合过程中,制备性能优良的功能型丙烯酸酯乳液及丙烯酸酯乳液压敏胶,对这两种羧酸单体在乳液及压敏胶中的应用进行系统的理论基础研究,同时,将所得到的结果与传统羧酸单体丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸(MAA)作对比。另一方面,本文通过添加丙烯亚胺类外交联剂对羧酸型丙烯酸酯压敏胶乳液进行交联改性,同时将最新的表征方法应用到乳液合成及压敏胶性能测试中,并对交联反应中的相关机理进行探索,对比固化前后压敏胶各方面性能的变化,为以后的产品开发提供一定的研究基础。最后,对丙烯酸酯乳液压敏胶的剥离强度进行改性研究。在本文中,主要研究内容和结果包括以下五点：(1)首先系统研究不同羧酸单体在有机相与水相中的分布行为有着非常重要的意义,因为这可以使我们在未来的工作中更好的理解羧基在乳液及乳胶膜中的不同分布情况,以及它们对乳胶膜最终性能的影响。本章研究了羧酸单体(AA,MAA,MBI,β-CEA)在甲基丙烯酸正丁酯(n-BMA)有机相与水相中的分布情况。发现不饱和羧酸在n-BMA有机相与水相中的分配系数取决于羧酸在整个单体中的浓度,而且,这四个不同的羧酸单体的分配系数值呈降序：MBI>MAA>β-CEA>AA(这个趋势与羧酸的质量浓度无关),分配系数越大,羧酸单体的亲油性越强。另一方面,单体与水的质量比(油水比M/W)对疏水性羧酸在n-BMA与水相中的分配系数有显著地影响,亲油性越强,影响越大。然而,亲水性羧酸的分配系数受M/W的影响并不大。MBI和β-CEA的分配系数受pH的变化影响很大。此外,当与“弱”酸(β-CEA)对比时,“强”酸(MBI)的分配系数对pH更敏感,而与羧酸的水溶性无关(β-CEA的水溶性远远大于MBI)。另外,乙烯基酸的分配系数几乎与温度没有关系。(2)采用n-BMA为主单体,研究不同羧基单体在P(n-BMA)乳液中的应用,首先通过计算不同羧基单体的HLB值来比较它们的水溶性大小,并用分配系数法确认HLB值法在此处应用的准确性。然后探讨了功能性羧基单体对乳液的最终转化率,凝聚率,粒径,吸光度,高温稳定性,以及对乳胶膜的耐水性,热稳定性的影响。由分子结构法计算得到的羧酸单体的HLB值排序为：β-CEA (12.36)>MAA(10.46)>MBI(9.57),HLB值越大,单体的亲水性越强,这与用分配系数法得到的趋势完全一致。另外,羧酸单体对乳胶膜吸水率的影响完全取决于它们的水溶性大小。亲油性较强的羧基单体MBI对乳胶粒粒径并没有显著地影响,而亲水性羧基单体β-CEA的引入,则会使乳液的粒径显著减小。三种羧酸化聚合物的热稳定性降序为：P(n-BMA+MAA)>P(n-BMA+β-CEA)> P(n-BMA+MBI),可看出MBI和β-CEA对胶膜耐热性能方面的改善效果不如传统羧酸MAA。(3)对乳液型丙烯酸酯压敏胶研究报道的文献很多,但大部分是局限于乳液聚合工艺和聚合动力学的探索,关于羧基单体的影响也往往局限于传统羧基单体AA和MAA在压敏胶中的应用研究。本章以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主要单体,采用半连续乳液聚合工艺合成了丙烯酸酯乳液压敏胶,研究了MBI和β-CEA对乳液转化率、凝聚率、稳定性、zeta电位、临界聚沉浓度(CCC)、动态剪切流变性以及对乳胶膜凝胶含量、粘接性能(初粘力,持粘力,剥离力)的影响。并且利用DSC等对压敏胶乳胶膜进行表征。所得结果与传统羧基单体AA和MAA作对比。结果表明：不同的羧基单体对丙烯酸酯压敏胶乳液的动态流变性几乎没有影响。当采用这四种羧酸作为功能单体时,所制得的压敏胶的凝胶含量大小排序为：β-CEA>AA>MBI>MAA,而溶胶分子量的趋势正好相反。由β-CEA和MBI合成的压敏胶乳液的CCC值比由AA和MAA合成的乳液小。另外,β-CEA可提高压敏胶的初粘力和剥离力,但持粘力较小,而MBI的应用能较全面的提高丙烯酸酯乳液压敏胶的综合性能,使压敏胶的三大力学性能达到一个很好的平衡。(4)采用丙烯亚胺类外交联剂(SAC-100)对羧酸型丙烯酸酯压敏胶乳液进行交联固化改性,研究了固化剂用量对压敏胶凝胶含量、凝胶部分交联点平均分子量(Mc)、溶胶部分分子量及其分布(Mw,Mn,Mw/Mn)、耐水性能、粘接性能(初粘力,持粘力,剥离力)的影响,并且利用IR、DSC、TGA、SEM、 AFM、DMA等对固化反应前后的乳胶膜进行表征。添加外交联剂SAC-100后,压敏胶的凝胶含量显著提高,交联点分子量和溶胶分子量不断减小。压敏胶的耐水性和成膜性得到明显的改善,热稳定性得到显著的提高。另外,添加外交联剂SAC-100后,聚合物胶膜的储能模量(G’)增大,对应的是内聚强度,持粘力的提高,损耗模量(G”)和力学损耗因子(tan δ)减小,对应的是初粘力和剥离强度的减小(5)通过半连续乳液聚合工艺合成了丙烯酸酯压敏胶乳液,并对压敏胶的剥离强度进行改性研究。结果表明：硬单体的种类及用量对乳液PSA的性能有显著影响。随着硬单体用量的增加,乳液的凝胶含量降低,玻璃化温度(Tg)增大。剥离强度随着苯乙烯(St)含量的增加先增大后减小。另一方面,剥离强度随着MMA和SR340(2-苯氧乙基甲基丙烯酸酯)比例的增加而不断减小。由不同硬单体(相同质量时)合成的乳液PSA的剥离强度的降序为：St> MMA>SR340。乳液粒径随着NaHCO3含量增加而变大,而且呈良好的线性关系。随着NaHCO3含量增加,乳液粒径分布越来越宽。然而,乳液的稳定性随着NaHCO3浓度增加变得越来越差。当NaHCO3含量低于0.3 wt%(占总单体的质量分数)时,剥离强度随着NaHCO3浓度增大而增加,高于0.3 wt%时,剥离强度减小。不同的半连续聚合工艺在乳液PSA的改性方面扮演着十分重要的角色。乳液粒径降序为：单体种子半连续工艺>无种子半连续工艺>预乳液种子半连续工艺。180。剥离强度降序为：预乳液种子半连续工艺>无种子半连续工艺>单体种子半连续工艺。