核壳乳液研究进展

第24卷第1期2006年3月

胶体与聚合物

ChineseJOUrnalOfCOllOidgpOlymer

VOl.24NO.1 ar.2006

核壳型乳液聚合研究进展

徐小琳

邵

谦

山东青岛

266510)

山东科技大学化学与环境工程学院

摘

要

综述了近年来核/壳结构聚合物乳液的聚合工艺~性能及核/壳结构的表征方法进行 讨论了影核壳;乳液聚合;粒子形态

响核/壳结构聚合物乳胶粒子形态的各种因素G

关键词

核/壳结构乳液属于异种分子复合乳液 乳液颗粒内部的内侧和外侧分别富集不同种成分 通过核~壳的不同组合 得到一系列不同形态的非均相粒子 具有一般无规共聚物~机械共混物难以得到的优异性能[1] 在涂料~胶粘剂~塑料~生物医药技术等许多领域得到广泛的应用[2]G本文就核/壳乳液的聚合工艺~影响核/壳乳胶粒结构形态的各种因素及乳胶粒子核/壳结构的表征手段~核壳型乳液的性能进行综述G

而传统方法制备的乳液外观乳白色 凝聚物较多G适当控制加料速度[6] 采用以上两种方法均能得到核壳型结构的乳胶粒子 但直接向核组分乳液中滴加壳组分单体需要的加料时间相对较长G

在粒径方面 研究两种不同加料方式 一种是开始只加入一部分乳化剂 然后在各层反应过程中 再逐步补加;另一种是把乳化剂在反应开始时就全部加入 采取分批加入乳化剂的方法可以制得乳胶粒粒径较小~且分布也较窄的乳液[7]G

此外 在无机-有机材料复合方面 Wei-[8]

JUnLiU等将预先制备出的以聚苯乙烯为核~聚乙烯为壳的核/壳乳液与NiSO4和硫代乙酰胺在

1

核壳型乳液的聚合工艺

根据壳层单体不同的加入方式 主要集中在

间歇法~半连续法和预溶胀法等工艺的研究[3]G间歇法是按配方将种子乳液~单体~水及补加的乳化剂同时加入反应器中 然后加入引发剂进行壳层聚合;半连续法中将引发剂加入种子乳液后 壳层单体以一定的速度恒速滴加 使聚合期间没有充足的单体;预溶胀法是将单体加入到乳液体系中 在一定温度下溶胀一定时间 然后引发聚合G

[4]

USlsfed介绍了一种制备单分散性胶乳的两步溶胀法 并将此法应用于交联的种子体系 可制备

室温常压下用60CO射线照射反应 最终制备出包覆有无机粒子的无机 有机复合材料G

2核/壳乳胶粒结构形态的影响因素

控制胶粒的形态对许多实际应用非常重要 在核壳乳液聚合过程中 影响较大的因素有壳层单体的加料方式~聚合单体的亲水性及组成~引发剂和乳化剂的种类和用量[9 10]G

加料方式的影响

壳层单体三种不同的加料

方式将造成壳层单体在种子乳胶粒的表面及内部的浓度分布有所不同G采用饥饿态半连续加料时

收稿日期,2006 01 19

通讯联系人,邵谦 女 教授GEmail,Sss620818@http://

第一作者,徐小琳 女 1982出生 硕士研究生

新型的核/壳粒子G在这三种工艺中 工业上最普

遍采用的是半连续种子乳液聚合法G

在半连续工艺中 壳层单体的加入可以有两种方法 一种是直接滴加 即所有乳化剂均用于种子乳液制备中;另一种是留取一定的乳化剂 将壳层单体预乳化后再滴加G用第二种方法[5]合成的核/壳结构苯丙乳液外观乳白色 半透明状 蓝光明显 凝聚物较少 且胶膜力学性能也略有上升G

*

核壳乳液研究进展

第1期徐小琳等 核壳型乳液聚合研究进展

B7

种子乳胶粒表面及内部的壳层单体浓度均很低9如果将壳层单体一次全部加入9则在种子乳胶粒的表面壳层单体的浓度很高9而采用预溶胀方法加料9不但种子乳胶粒的表面壳层单体浓度很高9而且壳层单体有充分的时间向种子乳胶粒内部渗透9所以种子乳胶粒内部也富含壳层单体G因此9采用预溶胀法或间歇加料方式所形成的乳胶粒9在核~壳之间有可能发生接枝或相互贯穿9可改善核层与壳层聚合物的相容性[11]G

张震乾等[1 ]为了制备大粒径核/壳结构复合互渗透9两者之间界限不明显G若壳层单体可溶胀核层聚合物9但两种聚合物不相容9则可能发生相分离9生成异形结构的乳胶粒9若核层聚合物交联9与壳层聚合物不相容9则壳层聚合物可能穿透核层聚合物生成富含壳层聚合物的外壳[15]G

潘明旺[16]等人以丙烯酸丁酯<BAD~丙烯酸 -乙基己酯< -EHAD为核层共聚单体9St~MMA为壳层共聚单体制备核壳型苯丙乳液时发现St的亲油性较强9它对核层聚合物有较强的亲合能力GSt量增大9St分子进入核层引发聚合的粒子9采用了在苯乙烯<StD悬浮聚合不同时期滴加甲基丙烯酸甲酯<MMAD乳液聚合组分的悬浮-耦合聚合方法9发现在聚合初期滴加MMA乳液聚合组分9形成的是由初级粒子凝并而成的非核/壳结构聚合物粒子9粒子粒径分布较宽9而在聚合中期加入则可以得到核/壳结构完整的复合粒子9若在聚合后期加入则形成核/壳结构不完整的复合粒子G

单体亲水性的影响

单体的亲水性对乳胶粒

的结构形态也有较大的影响[1B]G亲水性大的单体更倾向于靠近水相进行反应9而疏水性的单体则倾向于远离水相进行反应9故如果以疏水性单体为核层单体9以亲水性单体为壳层单体进行种子乳液聚合9通常能形成正常核/壳结构的乳胶粒9反之以亲水性单体为核层单体9以疏水性单体为壳层单体的种子乳液聚合9在聚合过程中9壳层疏水聚合物可能向种子乳 …… 此处隐藏：8497字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……