一、基本性質與化學特性
丙烯酸(Acrylic Acid)是一種最簡單的不飽和脂肪酸,化學式為C₃H₄O₂,常溫下為無色液體,具有刺激性氣味,可溶於水、乙醇、乙醚等溶劑10。其分子中的雙鍵使其化學性質活潑,易發生聚合、酯化、加成等反應。
腐蝕性與危險性:丙烯酸屬於弱酸但腐蝕性強,被列為第三類易燃液體危險品(UN編號2218),需在通風環境中儲存和使用。
毒性:國際癌症研究機構(IARC)將其列為3類致癌物(對人類致癌性尚未明確,但對動物有潛在風險)。
二、主要用途與工業應用
合成樹脂與塑料
丙烯酸酯類:丙烯酸與醇類反應生成甲酯、乙酯、丁酯等,廣泛用於塗料、膠粘劑、合成橡膠等。例如,丙烯酸酯乳液用於建築塗料,具有耐候性、防水性和附著力。
聚丙烯酸(PAA):用於製造高吸水性樹脂(如尿不濕)、水處理絮凝劑和油田增稠劑。
紡織工業
經紗上漿:丙烯酸與丙烯腈等共聚物作為漿料,提升纖維強度。
抗縮整理與塗層:丙烯酸乳液用於織物防水、抗皺處理,增強耐磨性。
塗料與膠粘劑
熱塑性樹脂:用於汽車漆、金屬塗料,具有保光保色性。
熱固性樹脂:與氨基樹脂、環氧樹脂等交聯,製成耐磨、耐高溫的工業烤漆。
其他領域
農藥:作為絡合劑和表麵活性劑,增強殺蟲效果。
個人護理:用於洗發水、護膚品,改善保濕性和穩定性。
電子封裝:丙烯酸樹脂用於LED殼體、IC封裝,耐高溫和耐腐蝕。
三、應用領域細分
領域 | 具體應用 | 性能優勢 |
---|---|---|
建築 | 屋頂防水、外牆塗料、地麵防滑層 | 耐候性、抗紫外線、耐酸堿 |
汽車 | 車漆、燈罩、內飾材料 | 高光澤度、抗老化、耐高溫 |
紡織 | 經紗上漿、抗縮整理、塗層處理 | 增強纖維強度、防水防汙 |
電子 | IC封裝、LED殼體、顯示器外殼 | 耐熱性、抗衝擊、透明性 |
衛生用品 | 高吸水性樹脂(尿不濕、衛生巾) | 吸水量可達自身數百倍 |
四、生產與市場現狀
生產工藝:主要通過丙烯氣相催化氧化製得,使用鉬、釩等催化劑。
價格:約8000-12000元/噸(2025年數據)。
五、安全與環保注意事項
操作防護:需佩戴防毒麵具、耐腐蝕手套,避免皮膚接觸。
儲存條件:避光、低溫(<25℃),添加阻聚劑防止自聚。
廢棄物處理:需中和後交由專業機構處理,避免汙染水體。
總結
丙烯酸作為多功能化工原料,其應用橫跨塗料、紡織、電子等多個領域,尤其在環保型材料(如水性塗料、高吸水性樹脂)中占據重要地位。然而,其腐蝕性和潛在致癌性要求嚴格遵循安全規範。未來,隨著綠色化學的發展,丙烯酸衍生物在可降解塑料、新能源材料中的創新應用值得關注。