以下从结构特性、关键性能和主要应用三个方面详细解析：

一、化学结构与特性

1. 分子式与结构式

   • 化学名：β-羧乙基丙烯酸酯 (β-Carboxyethyl acrylate)

   • 缩写：BCEA

   • CAS号：24615-84-7

   • 分子式：C₆H₈O₄

   • 结构式：

     text

      

       CH₂=CH-C(=O)-O-CH₂-CH₂-COOH

     • 含一个丙烯酸酯基团（CH₂=CH-C(=O)-O-）

     • 含一个末端羧基（-COOH）

     • 关键结构特征：羧基位于酯基的 β-位（即与酯键氧原子相隔两个亚甲基 -CH₂-CH₂-）。

2. 结构特点解析

   • 双官能团性：同时具备：

     • 可聚合双键（丙烯酸酯基）：可参与自由基聚合反应。

     • 亲水性羧基（-COOH）：提供水溶性、离子化能力及反应活性位点。

   • β-位羧基设计：

     • 羧基与酯键间通过柔性乙基链（-CH₂-CH₂-）连接，空间位阻较小，不影响双键反应活性。

     • 羧基酸性适中（pKa ≈ 4.5），易于在碱性条件下形成羧酸根阴离子（-COO⁻）。

   • 无α-氢：分子中不含与羰基相邻的α-氢（区别于丙烯酸），不易发生自缩合反应，储存稳定性较好。

二、关键性能优势

1. 优异的亲水性与水分散性

   • 羧基使其具有强亲水性，可显著提高聚合物在水中的溶解性或分散稳定性。

   • 适用于合成自乳化型水性树脂（无需外加乳化剂）。

2. 增强的附着力与极性

   • 羧基能与金属、玻璃、无机填料等表面形成氢键或离子键，大幅提升涂层/胶粘剂对极性基材的附着力。

3. 交联反应位点

   • 羧基可与环氧基、氮丙啶、碳化二亚胺、金属离子（如 Zn²⁺）、羟基等发生反应，为聚合物提供：

     • 室温交联能力（如用于双组分水性漆）。

     • 热交联活性（如烘烤型涂料）。

     • 提升耐水性、硬度及耐化学性。

4. 改善乳液稳定性

   • 在乳液聚合中作为功能性单体加入（通常用量 1–5%）：

     • 羧基位于粒子表面，通过静电斥力（中和后形成 -COO⁻）增强乳胶粒稳定性，防止絮凝。

     • 降低体系表面张力，改善润湿性。

5. 对聚合物 Tg 影响小

   • 分子链柔性较好，引入后对聚合物玻璃化转变温度（Tg）提升有限，利于保持胶膜柔韧性。

三、主要应用领域

SIPOMER® BCEA 主要用于需要高附着力、耐水性、稳定性或交联功能的高性能水性体系：

1. 水性工业涂料 & 木器漆

   • 用作丙烯酸/聚氨酯分散体（PUD）的功能单体，提升对金属、塑料、木材的附着力。

   • 与多官能氮丙啶（如 Bayer 的 XAMA-7）配用，实现室温交联，提高耐水、耐溶剂性。

   • 用于电泳漆（ED），增强泳透力和边缘覆盖性。

2. 水性胶粘剂 & 压敏胶（PSA）

   • 提高对非极性基材（PP、PE）的粘接力。

   • 作为内交联点，与外交联剂（如环氧硅烷）反应增强内聚力。

   • 改善初粘性和持粘力。

3. 纺织、皮革 & 造纸助剂

   • 用于合成羧基改性丙烯酸酯乳液，作为：

     • 织物涂层（耐水压、柔软手感）。

     • 皮革涂饰剂（增强粘附、耐曲折）。

     • 纸张表面施胶剂（抗水、抗油）。

4. UV固化树脂

   • 作为含羧基的丙烯酸酯单体，用于：

     • 碱溶性UV树脂（光刻胶、印刷版材）。

     • 提升UV涂层附着力（尤其对塑料基材）。

5. 特种聚合物合成

   • 制备两性离子聚合物、高分子表面活性剂。

   • 合成具有pH响应性的智能水凝胶。

四、索尔维 SIPOMER® BCEA 产品特点

作为功能性单体领域的领导者，索尔维提供的 BCEA 具有：

• 高纯度：低杂质含量，保证聚合反应效率及最终产品性能。

• 稳定性佳：含适量阻聚剂（如 MEHQ），防止储存或运输中自聚。

• 全球供应 & 技术支持：索尔维提供完善的技术文档和应用指导。

总结

SIPOMER® BCEA（β-羧乙基丙烯酸酯） 凭借其 “丙烯酸酯基 + β-位羧基” 的独特结构，成为高性能水性聚合物合成的关键功能性单体。它在提升附着力、分散稳定性、交联能力方面表现卓越，广泛应用于水性涂料、胶粘剂、纺织助剂及UV固化体系。如需具体技术参数或应用案例，建议直接查阅索尔维官方产品手册或联系其技术团队。