聚合物核殼乳膠粒的制備及其性能表征.pdf

1、本文分別選用半連續(xù)和平衡溶脹兩種方法制備具有“軟核硬殼”核殼結(jié)構(gòu)的乳膠粒，并通過(guò)激光光散射粒度儀、電導(dǎo)滴定儀、透射電鏡等手段分別對(duì)兩種核殼乳膠粒的性能進(jìn)行了表征。本文共分為以下四部分: 1.采用半連續(xù)預(yù)乳化法在合適的反應(yīng)條件下制備了性能優(yōu)良的苯乙烯(St)-丙烯酸丁酯(BA)共聚物乳液。研究了復(fù)合乳化劑用量(十二烷基硫酸鈉SDS、OP-40和OP-9)和引發(fā)劑用量對(duì)乳液性能的影響。結(jié)果表明，當(dāng)復(fù)合乳化劑用量占單體2.5wt％，引

2、發(fā)劑用量為單體的0.3wt％，反應(yīng)時(shí)間為5h時(shí),得到的苯丙乳液性能較好。通過(guò)分析該乳液的粒徑分散性能和TEM形貌，發(fā)現(xiàn)該乳液的乳膠粒粒徑分布均勻，TEM形貌規(guī)整，可作為種子膠乳使用。 2.以上述合成的苯丙乳液為種子乳液，以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸乙酯(EA)和甲基丙烯酸(MAA)為第二步單體，采用使單體處于“饑餓態(tài)”的半連續(xù)法，制備“軟核硬殼”復(fù)合結(jié)構(gòu)的乳膠粒，通過(guò)探討聚合工藝、MAA用量、單體滴加速率、核殼比對(duì)乳液粒徑

3、、羧基含量、IEM形貌、吸水率以及成粉性的影響，確定了合適的反應(yīng)條件，制備了性能穩(wěn)定的核殼乳膠粒。實(shí)驗(yàn)證明盡管此種乳膠粒形貌規(guī)整，但是由于聚合過(guò)程穩(wěn)定性受MAA影響顯著，并且第二步丙烯酸酯單體中MAA含量較小，導(dǎo)致最終乳膠粉的再分散性和堿溶性較差。 3.以十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)、OP-21、OP-9為復(fù)合乳化劑，采用半連續(xù)預(yù)乳化法制備了MMA、EA和MAA共聚物乳液。加入分子量調(diào)節(jié)劑十二烷基硫醇(DDM)，調(diào)整丙烯酸酯聚合

4、物的重均分子量介于5000～12000之間。聚合過(guò)程中，復(fù)合乳化劑用量占單體的0.45％，引發(fā)劑用量為0.3％，DDM用量為3.0％，實(shí)驗(yàn)證明該丙烯酸酯乳膠粒分散均勻，可作為平衡溶脹法的種子乳液使用。 4.以丙烯酸酯乳液為種子乳液，以St、BA為第二步單體，采用平衡溶脹法制備了具有翻轉(zhuǎn)核殼結(jié)構(gòu)的乳膠粒。通過(guò)對(duì)乳膠粒性能表征，結(jié)果表明，盡管乳液中存在一定量的水相成核作用，但是乳膠粒的MAA含量、成粉性、堿溶性和再分散性能都要優(yōu)于半