MMA-EA-AA无皂乳液聚合中粒径及粒径分布的控制

系统研究了MMA EA AA三元无皂乳液聚合体系中各种因素对乳胶粒大小及分布的影响 ,制得了单分散、粒径在 30 0～ 6 0 0nm可控聚合物乳胶粒 .结果表明 ,在过硫酸铵用量一定的条件下 ,聚合初期加入大量引发剂可同时提高单体转化率和乳胶粒的单分散性 ;随着引发剂和AA用量的增加以及聚合温度的升高 ,胶粒粒径逐渐减小 ,转化率逐渐升高 ;随着NH4 HCO3用量的增加 ,粒径逐渐增大 ,当NH4 HCO3用量达到 0 5g以后 ,转化率逐渐降低 ;搅拌速率为 30 0r min左右时 ,单体转化率最高 ,所得乳胶粒粒径最均一 .     

MMA-EA-AA无皂共聚胶乳中羧基分布的研究

用无皂乳液聚合法合成了粒径窄分布的MMA EA AA三元共聚胶乳 ,用电导滴定法测定了羧基在胶乳中的分布 ,系统研究了聚合体系中各组分对胶乳中羧基分布的影响 .结果表明随着NH4 HCO3用量的增加 ,表面羧基含量 (Sa)、表面羧基密度 (Sd)和水相羧基含量 (Fa)逐渐增大 ,包埋羧基含量 (Ea)明显降低 ;随着AA用量的增加 ,Sa、Sd 、Fa 和Ea 均逐渐增大 ,但包埋羧基百分比也呈增大趋势 ;随着引发剂用量的增加 ,Sd 和Ea 逐渐减小 ,而Fa 先增大然后趋于恒定 .     

交联剂对无皂P(MMA-EA-MAA)种子聚合乳胶粒成孔的影响

采用完全无皂种子乳液聚合技术合成了粒径窄分布的P(MMA-EA-MAA)乳胶粒,通过对上述胶乳进行碱处理,制备出了具有空腔结构和多孔结构的聚合物乳胶粒,研究了交联剂的种类和用量对聚合过程、胶粒特性及胶粒结构形态的影响.结果表明,体系中加入交联剂后,单体转化率都有不同程度的提高;随交联剂用量的增加,乳胶粒粒径略有减小,交联剂用量较高时,乳胶粒粒径分布加宽;二乙烯基苯(DVB)的交联效率稍高于双甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA);不加入交联剂及EGDMA用量低于0.5%时,处理后乳胶粒呈空腔结构,加入DVB及EGDMA用量高于1.0%时,处理后乳胶粒呈多孔结构,并且乳胶粒体积增量随交联剂用量的增加而减小.     

氯丁胶乳-聚甲基丙烯酸甲酯复合乳胶粒结构形态

以氯丁胶乳（Pa）为种子乳液,甲基丙烯酸甲酯（Pb）为第二单体,采用种子乳液聚合法,制备了氯丁胶乳-聚甲基丙烯酸甲酯复合乳胶粒。 热力学分析表明,当Pb的体积分数Φb＜0.69时,可同时形成Pa-Pb型正核-壳和（Pa＋Pb）分离型乳胶粒,当Φb＞0.69时,形成Pb-Pa型翻转型核壳结构乳胶粒,并伴有Pa-Pb型正核-壳结构乳胶粒的形成。 动力学分析表明,引发剂类型、第二单体的加入方式、种子乳胶粒的交联、单体/聚合物质量比是影响乳胶粒形态的主要因素。 采用水溶性引发剂过二硫酸钾（KPS）,以饥饿态方式加入单体,氯丁胶乳 聚甲基丙烯酸甲酯(PCR-PMMA)复合乳胶粒呈现正核-壳结构,以充溢态方式加入单体则不能形成明显的核-壳结构;而以油溶性偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂时,单体无论以充溢态方式加入还是饥饿态加入均倾向于形成翻转核-壳型粒子。 在种子乳胶粒中加入一定量交联剂二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯,有利于形成明显的正核壳结构。 以饥饿态进料,KPS为引发剂时,随着单体用量增加,壳层变厚,仍呈正核-壳结构,与热力学分析结果相吻合;以AIBN为引发剂时,随着单体用量增加,PCR-PMMA复合乳胶粒逐渐由翻转核壳型结构变为互穿结构。     

P（MMA—co—AA）乳液的制备及pH响应特性

以过硫酸钾(KPS)为引发剂、十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,利用正相乳液聚合制备(甲基丙烯酸甲酯-co-丙烯酸)共聚物(P(MMA-co-AA))乳液.通过测定聚合转化率和观察聚合过程稳定性,探讨了AA与MMA不同质量比时制备稳定的共聚物乳液的工艺条件;通过黏度法测定了乳液在不同pH时的相对黏度η,利用粒度分析仪分析了乳胶粒子在不同pH时的平均粒径和粒径分布.结果表明:AA含量较高时,控制聚合时间是得到稳定聚合物乳液的关键,当m(AA)/m(MMA)=12.5/100,65 ℃下反应120 min时,所制得的乳液稳定性最好.随着pH增大,乳液黏度先增大后降低;随着m(AA)/m(MMA)增加,制得的乳液pH敏感性增大;随着乳液从酸性(pH=5.17)变到碱性(pH=8.61),聚合物乳胶粒子平均粒径减小,粒径分布变窄.     

无皂高分子纳米胶乳粒子的制备与稳定

在微波辐照下,以过硫酸钾(KPS)为引发剂,丙酮水溶液(质量比1∶ 1)为分散介质,进行了苯乙烯(ST)和其它共聚单体:甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)、丙烯酸乙酯(EA)及顺丁烯二酸酐(BDA)的无皂乳液聚合,得到了稳定的纳米胶乳粒子.讨论了共聚单体的种类和浓度对粒子水化半径的影响.增加配方中亲水性单体含量,使引发反应中引发剂的消耗量增加,粒子表面电荷密度增大,同时亲水性增加,油水界面张力减小,粒子变得稳定,有利于小粒子的生成.粒子的大小随亲水性单体的含量呈曲线关系,曲线上有最低点.     

胶粒为“Salami”结构的PMMA/SiPUA乳液与膜性能研究

采用两步法,先以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚醚二元醇(N210)、端羟丙基硅油(HPMS)、端羟基丙烯酸树脂(PA-OH)为主要原料,合成了含硅聚氨酯-丙烯酸酯(Si PUA)种子乳液,然后在Si PUA乳胶粒内引入甲基丙烯酸甲酯(MMA),通过原位自由基共聚合,构筑了以Si PUA为壳,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为多核的"Salami"结构乳胶粒(PMMA/Si PUA).FTIR和DSC测试表明,聚氨酯、有机硅与丙烯酸酯发生反应,并确认了PMMA的生成;TEM结果显示,PMMA/Si PUA乳胶粒子具有"Salami"结构;随着Si PUA中HPMS含量的增加,PMMA/Si PUA乳胶粒子的粒径先增加后减小,粒径分布则从单峰窄分布变化到双峰宽分布,其乳液涂膜的水接触角呈现先增加后减小的趋势,但膜的吸水率则逐渐减小;与Si PUA相比,PMMA/Si PUA涂膜的透明性有一定下降,相分离程度增加;动态流变测试显示,PMMA/Si PUA涂膜中PMMA的存在,提高了其模量和黏度.当Si PUA中HPMS含量为10 wt%,核/壳质量比m(PMMA)/m(Si PUA)=0.5时,PMMA/Si PUA乳液的粒径较小,且为单峰分布,其涂膜的耐水性和耐高温性能较好.     

复合微乳液聚合制备P(MMA-UA)纳米乳胶粒子的研究

将聚氨酯预聚体可聚合乳化剂 (APUA)和甲基丙烯酸甲酯 (MMA)的复合微乳液体系 ,分别用水溶性过硫酸钾 (K2 S2 O8)和油溶性偶氮二异丁腈 (AIBN)作引发剂 ,进行微乳液聚合研究 ,制备了P(MMA UA)复合纳米乳胶粒子 .研究了APUA用量、聚合温度对聚合动力学的影响 ;用透射电子显微镜 (TEM)观察了不同乳化剂浓度及引发剂体系对胶粒形态、大小及分布的影响 .结果表明 ,用可聚合乳化剂APUA可制得稳定性很好的P(MMA UA)纳米级核 壳型乳胶粒子 ,乳胶粒径在 5 0nm左右 .随着乳化剂用量增加 ,粒子变小 ;不同类型的引发剂对胶乳的性质有较大影响 ,以APUA为乳化剂 ,K2 S2 O8为引发剂 ,在聚合反应过程中或在聚合反应后的放置中 ,会出现P(MMA UA)的纳米水凝胶 (Nanogel)现象 .     

ACR-g-PVC复合粒子结构与对PVC的增韧效率

采用丙烯酸丁酯 (BA)和丙烯酸 2 乙基己酯 (EHA)交联共聚物为核 ,BA与EHA或甲基丙烯酸甲酯(MMA)与苯乙烯 (St)或MMA与丙烯酸乙酯 (EA)交联共聚物为壳 ,合成了 3种聚丙烯酸酯 (ACR) [P(BA EHA)、ACRⅠ、ACRⅡ ]胶乳 .以 3种ACR胶乳为种子 ,分别与氯乙烯 (VC)进行乳液接枝共聚 ,制备了相应 3种复合粒子 (ACR g PVC) .借助动态光散射法和透射电镜考察了ACR与复合乳胶粒的粒径与结构 ,表征了所研制材料的形态和冲击韧性 .研究结果表明 ,3种ACR g PVC材料的常温缺口冲击强度随ACR含量增加而显著提高 ,其突跃点的发生具有等橡胶量效应 ,其临界橡胶含量约为 4 % ,并采用脆 韧转变的临界粒子间距模型对其进行了解释 ;P(BA EHA)比核 壳ACRⅠ或ACRⅡ具有更高的增韧效率 ,依据复合粒子的两种理想结构模型对其增韧效率进行了分析 .     

功能单体α-烯烃磺酸钠用于无皂乳液共聚合

用工业原料α-烯烃磺酸钠(AOS)作为功能单体与甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)进行了乳液共聚合,通过测定AOS与MAA的竞聚率,确定了适宜的聚合方式为连续加料法.使用5%AOS制备了高固含量(>60%)的胶乳,并与用十二烷基硫酸钠(SDS)作乳化剂时该体系的乳液共聚合进行了比较.AOS是影响乳液稳定性和胶粒大小的主要因素,当AOS含量为单体总质量的1%时可以得到固含量大于40%粒径小于100 nm的乳液;当AOS含量为5%时可以得到固含量大于60%的乳液.两种情况下胶粒粒径分散性均较窄,明显优于同样条件下用SDS制备的胶乳.使用1%AOS制得的胶乳静置1年后粒径及其分布基本保持不变.     

种子乳液聚合法制备多孔乳胶粒

用批量乳液聚合法制备了苯乙烯（Ｓｔ）———甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）二元共聚种子乳液Ｓ１以及Ｓｔ ＭＭＡ 丙烯酸（ＡＡ）三元共聚种子乳液Ｓ２,通过连续法无皂种子乳液聚合合成了一系列不同ＡＡ或ＭＡＡ（甲基丙烯酸）含量的Ｓｔ、ＭＭＡ三元共聚乳液．将所得复合胶乳进行碱／酸分步处理,得到具有多孔结构的乳胶粒．用透射电镜对胶粒形态进行了表征,考察了不饱和酸种类和用量、碱处理初始ｐＨ值及溶胀剂对胶粒成孔的影响．     

Study on soap‐free P(MMA‐EA‐AA or MAA) latex particles with narrow size distribution

Soap‐free poly(methyl methacrylate‐ethyl acrylate‐acrylic acid or methacrylic acid) [P(MMA‐EA‐AA or MAA)] particles with narrow size distribution were synthesized by seeded emulsion polymerization of methyl methacrylate (MMA), ethyl acrylate (EA) and acrylic acid (AA) or methacrylic acid (MAA), and the influences of the mass ratio of core/shell monomers used in the two stages of polymerization ([C/S]_w) and initiator amount on polymerization, particle size and its distribution were investigated by using different monomer addition modes. Results showed that when the batch swelling method was used, the monomer conversion was more than 96.0% and particle size distribution was narrow, and the particle size increased first and then remained almost unchanged at around 600 nm with the [C/S]_w decreased. When the drop‐wise addition method was used, the monomer conversion decreased slightly with [C/S]_w decreased, and large particles more than 750 nm in diameter can be obtained; with the initiator amount increased, the particle size decreased and the monomer conversion had a trend to increase; the particle size distribution was broader and the number of new particles was more in the AA system than in the MAA system; but the AA system was more stable than the MAA system at both low and high initiator amount. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

A New Kind of Void Soap-free P（MMA-EA-MAA） Latex Particles

Soap-flee P(MMA-EA-MAA) particles with narrow size distribution were synthesized by seeded emulsion polymerization of methyl methacrylate (MMA), ethyl acrylate (EA) and methacrylic acid (MAA), and large voids inside the particles were generated by alkali posttreatment in the presence of 2-butanone. Results indicated that the size of void and theparticle volume were related with the amount of 2-butanone. The generation mechanism of voids was proposed.     

Effects of alkali post‐treatment on the particle morphology of soap‐free poly(methyl methacrylate‐ethyl acrylate‐acrylic acid) latices

Poly(methyl methacrylate‐ethyl acrylate‐acrylic acid) P(MMA‐EA‐AA) latices with narrow particle size distribution and “clean” particle surface were first synthesized by batch soap‐free emulsion polymerization, and the latex particles with anomalous morphology were obtained by alkali post‐treatment. Effects of treatment temperature and time, initial pH value, as well as 2‐butanone amount, on the morphology of latex particles were investigated. Results showed that anomalous structure of the dried latex particles could be easily identified using transmission electron microscopy (TEM) observation under the conditions of temperature >60°C, initial pH > 10.5 and 4.0–7.0 ml of 2‐butanone used. The higher the pH value is, the earlier the anomalous structure will occur. The volume expansion (ΔV) of the particle increased with the increase in treatment temperature and 2‐butanone amount. However, with the increase of initial pH value and treatment time, ΔV increased first and then decreased, and different maximum of ΔV values were observed based on different conditions. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯悬浮-乳液复合聚合过程中聚合物复合粒子组成的变化

采用苯乙烯(St)悬浮聚合过程中滴加甲基丙烯酸甲酯(MMA)乳液聚合组分,悬浮乳液复合聚合(SECP)方法,制备大粒径聚苯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯(PS- PMMA)复合粒子.采用FTIR、1H- NMR、13C- NMR分析方法,研究SECP各个时期复合粒子中MMA- St链节摩尔比,发现悬浮粒子中MMA St链节摩尔比逐渐增大,而PMMA乳胶粒子中逐渐减少,表明悬浮相和乳液相间存在物质传递过程.悬浮粒子中MMA链节质量与MMA总投料质量比主要由乳胶粒子生成速率和乳胶粒子向悬浮粒子凝聚速率决定.最终得到的复合粒子除含PS和PMMA均聚物外,还含少量MMA-St共聚物.     

纳米SiO2锚固光敏基团引发MMA光接枝聚合研究

对纳米SiO2进行了锚固光引发剂的表面修饰,进而引发甲基丙烯酸甲脂(MMA)光接枝聚合制备有机/无机复合粒子.纳米SiO2粒子首先用氯化亚砜进行表面氯化,再与光引发剂2-羟基-4-(2-羟基乙氧基)-2-甲基苯丙酮(Irgacure2959)反应从而锚固上光引发剂.通过紫外光引发MMA在经过修饰过的纳米SiO2表面上进行表面光接枝聚合.采用IR、TGA和TEM等方法表征了接枝前后纳米粒子的变化,证明了表面接枝物的存在,并研究了不同反应条件对单体转化率、接枝率和接枝效率的影响.研究结果表明,搅拌对接枝过程的影响比较显著.TGA结果显示未搅拌聚合时接枝率只能达到比较小的程度,而在搅拌条件下180min内MMA的接枝率可达到110%.     

DESIGN AND CONTROL OF SOAP-FREE HYDROPHILIC-HYDROPHOBIC CORE-SHELL LATEX PARTICLES WITH HIGH CARBOXYL CONTENT IN THE CORE OF THE PARTICLES

Soap-free hydrophilic-hydrophobic core-shell latex particles with high carboxyl content in the core of the particles were synthesized via the seeded emulsion polymerization using methyl methacrylate(MMA),butyl acrylate(BA), methacrylic acid(MAA),styrene(St)and ethylene glycol dimethacrylate(EGDMA)as monomers,and the influences of MMA content used in the core preparation on polymerization,particle size and morphology were investigated by transmission electron microscopy,dynamic light scattering and conductometric titration.The results showed that the seeded emulsion polymerization could be carried out smoothly using "starved monomer feeding process" when MAA content in the core preparation was equal to or less than 24 wt%,and the encapsulating efficiency of the hydrophilic P(MMA-BA-MAAEGDMA) core with the hydrophobic PSt shell decreased with the increase in MAA content.When an interlayer of P(MMAMAA -St)with moderate polarity was inserted between the P(MMA-BA-MAA-EGDMA)core and the PSt shell,well designed soap-free hydrophilic-hydrophobic core-shell latex particles with 24 wt%MAA content in the core preparation were obtained.