含丙烯酸的苯丙共聚乳液乳胶粒形态的电镜研究

采用透射电镜观测了苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸乳液共聚体系的乳胶粒形态,讨论了组分含量、共聚物链柔性和乳液pH值等因素对乳胶粒形态、乳液粘度及成膜性的影响.结果表明:软单体的加入和体系pH值的提高将促进乳胶粒的粘连成膜和溶涨及部分聚合物的溶解.羧基主要富集于乳胶粒表面.     

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。     

PMMA-PAN核壳结构复合乳胶的制备与表征

采用疏水引发剂引发的半连续无皂乳液聚合法,合成了Z均流体力学直径约70nm的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米乳胶。以PMMA纳米乳胶为种子,采用疏水引发剂引发的种子乳液聚合法,制备了PMMA-聚丙烯腈(PAN)核壳结构复合乳胶。采用动态光散射、傅里叶红外光谱、扫描电镜和透射电镜表征了各种乳胶粒的组成、尺寸、结构和微观形态。研究了反应温度、单体用量和表面活性剂用量对PMMA-PAN复合乳胶粒的结构和形态的影响。结果表明:PMMAPAN复合乳胶粒为核壳结构,其壳层厚度可通过改变单体用量进行调整。     

聚合物纳米微粒静电组装行为及其表征

使用2,2′-偶氮二异丁基脒二盐酸盐自由基引发剂,改变甲基丙烯酰氧乙基十六烷基二甲基溴化铵阳离子功能单体的量与苯乙烯进行乳液聚合获得不同粒径的阳离子乳胶粒,使用十二烷基硫酸钠为乳化剂和过硫酸钾为引发剂制备阴离子聚合物乳胶粒.采用基于静电相互作用的异凝聚法将以上2种带有相反电荷的乳胶粒组装,获得了表面粗糙程度不同的复合微粒.对异凝聚过程中复合液透光率和微粒大小及分布进行跟踪测试,并用透射电子显微镜表征了阳离子微粒、阴离子微粒以及复合微粒的形态和大小.结果表明,在一定范围内可以通过控制阴离子乳胶粒与阳离子乳胶粒的复合比例改变单个复合微粒表面阳离子小微粒的数目.     

亲水单体对聚氨酯-含氟丙烯酸酯复合乳液颗粒和表面性能的影响

为了提高聚氨酯-丙烯酸酯聚合物的耐水性和耐溶剂性, 将N-甲基二乙醇胺(MDEA)扩链的交联聚氨酯丙酮溶液作为反应介质, 以苯乙烯、丙烯酸丁酯、含氟丙烯酸酯(FA)为单体, 过氧化苯甲酰为引发剂, 通过溶液聚合相转化法制得新型阳离子聚氨酯-含氟丙烯酸酯复合乳液. 研究了MDEA对聚合物水分散液的乳胶粒径、Zeta电位以及乳胶膜表面性能的影响, 并用FTIR, TEM对聚合物的结构和乳胶粒形态进行了表征. 结果表明, MDEA的添加利于降低乳胶粒径, 但对乳胶膜的疏水性能有不利影响, 当MDEA的质量分数为13.15%时, FPUA乳胶粒的形态呈球形, 粒径约为253 nm, 乳胶膜的表面自由能低于25.1 mJ/m², 接触角衰减速率约为0.38 (º)/min. 另外, 乳胶膜的高温处理能够使表面自由能降低11.5%以上.     

细乳液聚合制备阳离子型含氟烷基丙烯酸酯共聚物乳液

采用细乳液聚合技术制备得到稳定的阳离子型甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸十八烷基酯/含氟烷基丙烯酸酯共聚物乳液,考察了均质强度(振幅)、均质时间以及难溶助剂十六烷(HD)用量对阳离子型FA共聚物乳胶粒尺寸及形貌的影响.结合TEM和纳米粒度及电位分析仪测试数据分析发现,均质条件的改变明显影响该阳离子型FA共聚物乳胶粒的粒径大小,粒径在80～150nm之间变化.细乳液聚合技术得到内部形态多样的乳胶粒,长链的含氟烷基链微相分离,更有助于提高该FA共聚物乳胶膜的憎水性,水滴在经阳离子型FA细乳液处理后的棉布上的平衡静态接触角最高可达150°.     

甲基丙烯酸-3-三甲氧基硅丙酯/苯乙烯共聚乳胶粒微结构

我们曾制备了核-壳结构的杂化乳胶粒, 并用溶剂将核去除得到杂化空心微胶囊. 但由于此乳液聚合过程十分复杂, 在不同条件下反应得到乳胶粒的微结构有较大不同, 目前尚未见到各反应条件下所得产物微结构的表征和形成机理的研究报道. 本文将系统分析在不同反应条下, MPS和St种子乳液聚合过程中, 得到的乳胶粒壳层杂化聚合物的微结构, 并研究了其形成原因.     

氧化-还原低温引发甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯超浓乳液聚合研究

以乳化剂十二烷基硫酸钠 (SDS)和共乳化剂十六烷醇 (HD)作为复合乳化体系 ,过氧化二苯甲酰(BPO)和N ,N 二甲基苯胺 (DMA)作为氧化还原引发体系 ,甲基丙烯酸甲酯 丙烯酸丁酯 (MMA BA)作为混合单体 ,制备了分散相占 83 %以上的稳定的超浓乳液 ,然后在低温下引发聚合 .探讨了引发剂浓度、氧化剂与还原剂的摩尔比、乳化剂的浓度、液膜增强剂的种类、聚合温度等因素对聚合稳定性和聚合速率的影响 ,测定并计算得到了聚合速率的公式 ;用激光散射粒度分布仪测定了聚合物乳胶粒子的大小及粒径分布 ,用透射电子显微镜观察了聚合物乳胶粒的形态 ,讨论了乳化剂浓度、聚合温度等对乳胶粒形态、大小的影响     

电导滴定法研究阳离子乳胶粒的导电性能及其在棉织物上的吸附

阳离子乳胶粒与棉纤维存在静电作用而发生吸附,研究其导电能力与吸附作用具有重要理论和应用价值。 采用电导滴定法通过测定乳胶粒表面氯离子含量,研究了乳胶粒的导电能力,并探讨了乳胶粒在棉纤维表面的吸附模型。 结果表明,阳离子乳胶粒的浓度(cp)在0.05~0.3×10-8 mol/L 范围内与电导率(Λ)呈良好的线性关系(Λ=8.0913cp+1.8093,R2=0.9986);根据电解质理论计算得出阳离子乳胶粒中胶核的极限摩尔电导率在恒定温度（25 ℃）下随着乳胶粒浓度的增加呈降低趋势;此外,阳离子乳胶粒在棉纤维表面的吸附符合Langmuir型吸附模型。     

微波种子乳液聚合制备多孔乳胶粒

微波辐照下，通过间歇无皂种子乳液聚合制得聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)复合乳液，将所得复合乳液进行碱／酸分段处理，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。研究了酸处理初始pH值及酸处理时间对胶粒成孔的影响。     

超浓反相聚合物乳液的粒径双峰分布特征及其与稳定性的关系

以丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸作为混合单体,Span-80和Tween-60作为复合乳化剂、采用氧化还原引发体系在常温下引发聚合,制备了稳定的超浓反相聚合物乳液,同时制备了低分散相体积分数的普通乳液及由普通乳液离心得到的超浓反相聚合物乳液作为对比研究.用显微镜观察了乳胶粒的形态,统计计算了乳胶粒粒径...     

种子乳液聚合中复合乳胶粒结构形态的热力学分析

为了得到一种能够预测和控制乳胶粒结构形成的定量方法，本研究选用含有两 种聚合物乳胶粒(P_a和P_b)和水的体系作为模型体系来模拟种子乳液聚合体系，在 不考虑动力学因素的条件下，对乳胶粒可能出现的三种极限形态进行了热力学分析 。结果表明，最终乳胶粒稳定的结构形态不仅取决于体系中的P_a，P_b和水三者之 间的界面张力γ_(aw)，γ_(bw)和γ_(ab)，而且还取决于两聚合物的体积分数 V_a和V_b。形成P_a/P_b型正核壳结构乳胶粒的热力学必要条件是(γ_(aw)-γ_ (bw))/γ_(ab) > V_a~(2/3)-V_b~(2/3)和(γ_(aw)-γ_(ab))/γ_(bw) > (1- V_b~(2/3))/V_a~(2/3)；形成P_a/P_b型反核壳结构乳胶粒的热力学必要条件是(γ _(aw)-γ_(bw))/γ_(ab) < V_a~(2/3)-V_b~(2/3)和(γ_(bw)-γ_(ab))/γ_(aw) > (1-V_a~(2/3))/V_b~(2/3)。对以聚丙烯酸酯为种子有机硅氧烷的乳液聚合体系 的初步研究结果表明，所得乳胶粒的结构形态与利用上述热力学关系式预测的结果 基本一致。     

微波辐照制备多孔乳胶粒

在微波辐照的条件下，通过间歇无皂种子乳液聚合，制得聚[苯乙烯－甲基丙烯酸甲酯－丙烯酸]复合乳液。将所得复合胶乳进行碱／酸分段处理，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，研究了不饱和酸用量、碱处理初始pH值及碱处理时间对胶粒成孔的影响。     

镶嵌型乳胶粒子的合成

以苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈等单体或它们的混合物为硬单体,天然胶乳为弹性组分,经多步种子乳液聚合法制得了在天然胶乳的粒子上镶嵌硬聚合物相的互穿网络型乳胶粒子.考察了十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、油酸等乳化体系,过硫酸钾、过氧化苯甲酰热引发体系及异丙苯过氧化氢-四乙烯五胺、叔丁基过氧化氢-四乙烯五胺等氧化还原引发体系对聚合反应的影响.研究了交联剂用量对互穿结合率、溶胶含量的影响及溶胀时间、硬单体组成、乳化剂种类对乳胶粒子形态的影响,确定了适宜的聚合配方和工艺条件.透射电镜观察乳粒形态结果表明,单一使用极性或非极性单体,仅得到核-壳结构乳液,而采用不同极性单体复合、溶胀、互穿,得到的是镶嵌硬聚合物型乳粒结构.     

高固含量聚合物乳液制备方法新进展

高固含量一直是聚合物乳液制备追求的目标 ,本文将高固含量 (>6 0 % )聚合物乳液的制备方法按机理分为控制乳胶粒直径分布 ,增大乳胶粒直径和使乳胶粒发生形变三类 ,详细评述了各种制备方法的研究进展 ,并对高固含量乳液制备的发展进行了展望。     

微乳胶粒的形成与表面活性剂的作用——粗粒化力场分子动力学模拟研究

从微观机理上研究表面活性剂对微乳胶粒形成的影响有利于推动微乳状液在各个领域的应用研究．本文采用分子动力学模拟方法研究了微乳胶粒的形成过程及表面活性剂对微乳胶粒形成的影响．正十二烷（C12H26）和十二烷基硫酸钠（SDS）作为油分子和表面活性剂分子的模型,Martini粗粒化（coarse．grained,CG）力场描述分子间和分子内的相互作用,对含有不同浓度的正十二烷和表面活性剂的12个模型分别进行了100ns的分子动力学模拟．模拟结果显示,不含表面活性剂的体系迅速发生水油相分离,且分离过程伴随着势能的明显下降;含有表面活性剂的体系中,在相同时间内通过模拟得到了稳定的、表面活性剂分子包裹油分子的胶粒．对不同温度下模拟得到的数据分析发现,胶粒形成初期的动力学特征可以近似地表达为二级反应,聚集活化能为14．6kJ／mol．     

SiO2/聚甲基丙烯酸叔丁酯核壳复合微粒的制备与表征

以甲基丙烯酸-3-(三甲氧基硅基)丙酯(MPS)修饰的SiO2胶体粒子为种子,甲基丙烯酸叔丁酯(tBMA)为单体、十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,采用种子乳液聚合法制备了SiO2/聚甲基丙烯酸叔丁酯的核壳复合微粒。微粒经水解后形成具有pH敏感性的无机/有机复合微粒。研究了影响核壳复合微粒形态结构的因素,结果发现,控制SiO2种子乳液的质量分数在1.5%～2%,可避免聚合过程中生成纯聚甲基丙烯酸叔丁酯乳胶粒子;反应体系中乳化剂SDS的用量超过质量分数0.3%时,易形成纯聚合物乳胶粒子;SDS用量低于质量分数0.15%时,生成的核壳复合微粒易产生团聚;单体和交联剂用量升高,核壳复合微粒的壳层厚度增加,用量过高会导致核壳复合微粒出现团聚现象,并且有纯聚合物乳胶粒子生成。采用TEM、NMR和FTIR及接触角测试技术分析结果表明,复合微粒是由SiO和聚甲基丙烯酸叔丁酯组成的核壳结构微粒。     

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 .     

VAc/BA核壳乳液聚合乳胶粒形态演化

由两种单体分阶段种子乳液聚合制得的核壳型乳胶粒 ,可能存在着多种多样的形态 .由于不同的形态在使用中具有不同的性能 ,因此 ,核壳型乳胶粒的结构形态的研究一直受到人们的十分重视 .近年来 ,Ｓｕｎｄｂｅｒｇ[1] 等指出 ,正向、反向、两半球、两种孤立粒子等四种形态是热力学平衡形态 ,其他形态则是未达平衡的过渡形态 .并且提出用界面自由能最小的方法判别其中哪一种是最终平衡形态 .显然 ,自不平衡形态到平衡形态需要链迁移 ,Ｃｈｅｎ[2 ] 、Ｊｏｎｓｓｅｎ[3 ] 、Ｇｏｎｚａｌｅｚ[4] 等指出 ,链迁移的阻力是粘性力 .对于聚醋酸乙烯酯…