作为乳液涂料基料的聚合物乳液，是由作为分散质的乳液粒子（latex particle）和作为分散介质的稀薄水溶液构成的，详见图7-2。乳液粒子一般是由直径为0.1～1um的球形聚合物粒子和保护层(protective layer）组成；分散介质水溶液含有表面活性剂、水溶性聚合物以及在乳液的制造时加入的引发剂残片和缓冲剂等无机盐。

图7-2聚合物乳液的构成

在乳液的构成要素中，最重要的是聚合物粒子。用作乳液的聚合物粒子，必须考虑粒子内部的层次结构。聚合物粒子的内部在组成上具有一定的不均匀性质，为了有效地利用粒子表层的性质，有时要有目的地改变粒子的核心和外壳的组成。这种乳液特别称为核型乳液（coretype latex)。聚合物粒子通过其表面所形成的保护层的作用而使乳液粒子稳定地分散在水中，这种保护层可大体分为吸附保护层（absorbed protective layer）和化学结合保护层（chemically bonded protective layer)。吸附保护层是由表面活性剂和水溶性聚合物在粒子表面发生物理吸附而形成的；而结合保护层是由羟基或羟基，或水溶性聚合物与粒子进行化学结合而形成的。

乳液的胶体性质与乳液组成的关系见表7-5。涂膜的主要是由聚合物粒子的性质决定的。此外，外观性质、机械性质及黏结性与成膜条件有关，耐水性与乳液中的水溶性成分有关。

聚合物乳液的合成则由聚合物所需的单体、水及微量组分（如引发剂、乳化剂、改性剂、链转移剂、阻聚剂、pH调节剂、增稠剂、消泡剂、保护胶体、电解质、相对分子质量调节剂、促进剂、还原剂等）通过合理的配方设计后进行乳液聚合反应而得。欲得合乎需要的乳液，就必需正确地制定配方，必须对这些组分的性质、在制备过程中所起的作用以及对制备结果的影响等作一系统地了解。

表7-5乳液的组成与基本性质的关系

注：◎一相关性很大，○一有相关性，×一几乎或完全无关。

单体通常占配方量的40％～50％，个别情况可超过50％。单体是形成聚合物的基础，在一定意义上讲，单体决定着乳液及其乳液涂料涂膜的物理、化学及机械等各项性能。根据应用对象及其要求，不同的乳液涂料往往只能强调某些性能，考虑通过哪些单体的组合来满足这些要求，这也是配方设计的重点之一。涂料用乳液中，所使用的典型硬单体有苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、氯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯等；软单体有丙烯酸高级烷基酯、顺丁烯二酸和反丁烯二酸的高级有烷基酯、高级乙烯基酯 丙酸乙烯酯等）、高级乙烯基醚、丁二烯、乙烯等。某些单体赋予涂膜的性能见表7-6。

表7-6不同单体赋予聚丙烯酸酯乳液的主要性能

除了丙烯酸酯均聚或共聚制造纯丙烯酸酯乳液以外，为了赋予乳液聚合物以所要求的性能，常常要和其他单体进行共聚，制成丙烯酸酯共聚物乳液，常用的共聚单体有醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯腈、顺丁烯二酸二丁酯、偏二氯乙烯、氯乙烯、丁二烯、乙烯等。在很多情况下还要加入功能单体（甲基）丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、（甲基）丙烯酰胺、丁烯酸等以及交联单体（甲基）丙烯酸羟乙酯、（甲基）丙烯酸羟丙酯、N-羟甲基丙烯酰胺、双（甲基）丙烯酸乙二醇酯、双（甲基）丙烯酸丁二醇酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二乙烯基苯、用亚麻油和桐油等改性的醇酸树脂等。含羧基单体及交联单体的加入量一般为单体总量的1.5％～5％。

在聚丙烯酸酯链上引入羧基可赋予聚合物乳液以稳定性、碱增稠性，并提供交联点；加入交联单体可提高乳液聚合物的耐水性、耐磨性、硬度、抗张强度、附着强度、耐溶剂性和耐油性等。交联可分为自交联和外交联两种，从交联温度也可分为高温交联和室温交联。分子内交联即自交联，是通过连在分子链上的羧基、羟基、氨基、酰胺基、氰基、环氧基、双键等进行的；外交联常常是在羧基胶乳中加入脲醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂等进行的。室温交联有两种情况，一种是加入亚麻油、桐油等改性的醇酸树脂共聚单体的聚合物乳液在室温下进行氧化交联：另一种是羧基胶乳中加入Zn,Ca,Mg,Al盐等进行离子交联。为了制造具有各种性能和用途的聚丙烯酸酯乳液，人们设计出了许许多多的配方和生产工艺。目前丙烯酸酯聚合物乳液一般按和它共聚的单体分类。除列入聚醋酸乙烯酯系列的乙丙共聚乳液外，还可分为全丙烯酸酯乳液、苯丙乳液、纯丙乳液和硅丙乳液。