具有过渡层的新型核壳型ACR的制备、表征与抗冲击性能

以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)为主要单体,1,4-丁二醇二丙烯酸酯(BDDA)与二乙烯苯(DVB)为核层复合交联荆,DVB为外壳交联剂,采用种子乳液聚合法制备了核壳型聚丙烯酸酯(ACR)粒子.采用FT-R、TEM、DSC考察了ACR粒子的组成、结构与性能,TEM观察到完整的核壳结构以及核壳间过渡层,DSC分析表明,ACR粒子表现出与内核、过渡层与外壳对应的3个玻璃化转变温度(Tg),分别为-22.73℃、26.37℃、102.16℃.探讨了核层组成、核壳比、交联剂等对核壳型ACR粒子抗冲击性能的影响.缺口冲击强度实验结果表明,当核壳比为65/35、内核/过渡层比为75/25,外壳交联剂DVB、核层复合交联剂(BI)DA DVB)用量分别为外壳单体、核层单体质量的1.2%～1.6%、1.2%时,ACR对PVC具有最佳的抗冲击性能.     

软段结构对聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液乳胶粒形态结构的影响

为了探讨聚氨酯水分散液(WPU)的软段结构对聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液(PUA)乳胶粒子形貌结构的影响,首先分别合成了不同软段结构的WPU,然后以其为种子乳液并滴加溶有引发剂的丙烯酸酯混合单体形成预乳液,升温聚合后得到PUA。通过对乳胶粒径测试和形貌观察发现,软段分子量较小时,形成的PUA乳胶粒没有明显的核/壳结构,软段分子量较大时,形成过渡层型、梯度型和草莓型结构的核/壳结构PUA乳胶粒,采用两种分子量的软段共混得到的PUA乳胶粒具有复杂的核/壳结构。     

核壳型交联丙烯酸酯共聚物的合成及表征

采用种子乳液共聚方法合成了以BA、2-EHA为核层共聚单体。St、MMA为壳层共聚单体,1,4-丁二醇二丙烯酸酯为核壳层交联荆的共聚物(ACR)。借助动态光散射粒径分析仪、DSC、TEM分别考察了乳胶粒的粒径及其分布、共聚物玻璃化转变温度以及乳胶粒的微观形态结构。实验结果表明,共聚物具有明显的三个玻璃化转变温度(Tg),分别对应ACR的核层、接枝过渡层、壳层的Tg,且ACR乳胶粒呈现规整的核壳结构。当壳层苯乙烯含量大于70％时,所合成的乳胶粒结构表现明显的异常核壳形态(夹心形)。     

界面接枝聚合制备有机/无机核壳粒子及聚合物微胶囊

采用界面接枝聚合法成功制备了粒径与壳厚均匀、可控的SiO2/PMMA核壳粒子及PMMA微胶囊.研究发现,单体用量是影响聚合物壳层厚度的重要因素,随MMA用量增加,SiO2/PMMA核壳粒子壳层变厚,其由单纯化学键转向化学键与物理缠结并存.当MMA用量超过SiO2总表面所能消耗的单体最大值时,MMA将均相成核,形成的聚合物乳胶粒子与核壳粒子并存于反应产物中.TEM、FTIR、DLS分析结果表明,PMMA外壳通过共价键锚固在SiO2表面,实现了对其的包覆,证实了核壳结构、空心结构的形成.     

核壳结构反应性聚合物微凝胶的合成

以苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲甲基丙烯酸羟丙酯及丙烯酸为单体,以二乙烯基苯为交联剂进行了种子乳液聚合,通过“粒子设计”利用核壳结构化乳液聚合技术制备出核壳结构反应性聚合物微凝胶,以克服需单独制备两种乳液的缺点,研究了交联单体用量对聚合反应动力学的影响以及交联单体用量、单体用量和乳化剂用量对反应体系稳定性的影响。并对乳胶粒的结构形态进行了表征。     

大粒径自消光核-壳丙烯酸树脂涂饰剂的合成与表征

以半连续投料法,通过种子乳液聚合-三次连续核长大-壳聚合的方式制备了具有核-壳结构、大粒径自消光丙烯酸树脂乳液。研究了不同投料方式对种子乳胶粒粒径的影响,探索了乳胶粒粒径连续长大的方法,同时还研究了乳胶粒粒径、乳胶粒的核-壳结构以及交联度等因素对丙烯酸树脂涂层消光性能的影响。结果表明,半连续法投料方式能够得到较大粒径的种子乳胶粒,控制乳化剂浓度和单体浓度使得种子乳液聚合遵循低聚物成核机理,并且反应中乳胶粒长大占据主导,从而得到大粒径的种子乳胶粒(200 nm左右)。种子乳胶粒经过3次长大后,粒径可达到700 nm左右,最后经过壳聚合反应,核-壳乳胶粒粒径进一步增大至800 nm左右。不同乳胶粒粒径、核-壳结构、交联度对涂层光泽产生重要影响,大的乳胶粒粒径使得涂层产生球形粒子状微粗糙表面,涂层光泽度降低;软核-硬壳结构导致成膜时乳胶粒变形困难,也可提高涂层表面粗糙度和消光度;壳层交联使得壳层结构致密度上升,自由度降低,乳胶粒难以变形和融合,涂层粗糙度进一步提高,光泽度进一步降低,最终所制备的皮革涂层光泽度可调控至1.2°。     

含氟丙烯酸酯核壳乳液的合成与性能

采用三阶段种子半连续乳液聚合,制得了以BA(丙烯酸丁酯)-MMA(甲基丙烯酸甲酯)共聚物为核,BA-MMA-TFEA(甲基丙烯酸三氟乙酯)共聚物为壳的核壳型含氟丙烯酸酯乳液.对乳液聚合过程中单体转化率的变化,特别是乳胶粒子的增长及分布的演变进行了测试和分析,证实了乳胶粒子核壳结构的形成.乳液聚合物膜的性能测试结果表明,与相同含氟单体用量的常规孔液相比,含氟聚合物富集于壳层的核壳形态有利于含氟结构单元在聚合物膜表面的分布,使用少量的含氟单体即可显著降低聚合物膜的表面能,提高其耐水性.     

SiO_2空心纳米微球的合成

为了改善聚合物粒子与SiO2粒子之间的亲和力及SiO2粒子在聚合物粒子表面的吸附,首先使用共单体4-乙烯基吡啶(4VP)功能化苯乙烯(PS)粒子,合成了聚(苯乙烯-共-4-乙烯基吡啶)(P(St-4VP))粒子。然后在NH4OH/乙醇介质中,将溶胶-凝胶法生成的SiO2粒子包覆在P(St-4VP)粒子表面,聚合物核被溶解得到SiO2空心纳米微球。随着P(St-4VP)粒子中共单体4VP含量以及正硅酸乙酯(TEOS)用量增加,SiO2空心纳米微球的壳层厚度增加,且壳层表面变得粗糙。随着PVP用量增加,SiO2空心纳米微球的平均尺寸下降,其壳层从松散粗糙变得致密光滑。NH4OH用量增加对SiO2空心纳米微球尺寸和形态的影响不大。     

中空聚合物乳胶粒子的合成与结构控制——(Ⅰ)核层乳胶粒的制备及其影响

以甲基丙烯酸/丙烯酸酯/苯乙烯为共聚单体,采用多步种子乳液聚合与碱溶胀的方法制备了中空聚合物乳液微球,通过透射电镜(TEM)和激光粒度仪表征了复合乳液的微相形态,着重研究了核层乳胶粒的制备过程及其影响规律,以及对中空聚合物微球结构的影响。结果表明,核层甲基丙烯酸(MAA)用量在10%~30%,乳化剂用量为单体用量的0.8%~1.2%,通过饥饿态进料的种子乳液聚合方法可制备粒径均一核层乳胶粒,可用于制备理想结构的中空聚合物微球。     

PBA/PMMA型核壳结构增韧剂的合成及表征

采用传统乳液聚合、无皂乳液聚合及其扩径聚合的方法,得到了粒径从０．０７８ｕｍ至１．３８ｕｍ的窄分布的ＢＡ（丙烯酸丁酯）为主单体的ＰＢＡ橡胶核,然后,进行ＰＭＭＡ的壳层种子接枝乳液聚合,得到ＰＢＡ／ＰＭＭＡ核壳结构胶乳,乳液经破乳过滤干燥后得到核壳结构增韧剂,发现随着橡胶相交联剂用量的增加,ＰＢＡ胶粒表现双键含量增加;核壳复合粒子表观羧基的含量可以用电位滴定法获得。实验表明,进行壳层混合单体（ＭＭＡ、ＭＡＡ）接枝时羧基主要分布在胶粒的浅层;核壳比对复合粒子的形态有较大影响。利用ＬＳ激光粒径仪测得胶粒的大小及其分布;同时,ＴＥＭ照片显示了核壳粒子的形态和尺寸。     

Nonspherical dented poly(methyl methacrylate)/poly(styrene-co-divinylbenzene) particles formed in seeded soap-free emulsion copolymerization

In this study, nonspherical poly(methyl methacrylate)/poly(styrene-co-divinylbenzene) [PMMA/P(St-co-DVB)] particles having multiple dents on the surface were prepared by seeded soap-free emulsion copolymerization of St and DVB (used as a crosslinker) on spherical linear PMMA seed particles. The effect of various polymerization parameters on particle morphology, as well as polymerization kinetics and morphological evolution, were investigated in detail. It was found that, to prepare this kind of nonspherical particles, it was necessary to conduct the polymerization at a relatively low temperature, using batch monomer addition mode and PMMA seed of relatively high molecular weight. The formation of the nonspherical particles was attributed to the phase separation between the second-stage monomers and the crosslinked P(St-co-DVB) network being formed during polymerization.     

Preparation of highly cross-linked monodispersed functional polystyrene particles by utilizing the delayed addition method

A facile and effective method was successfully developed to prepare the highly cross-linked monodispersed PS particles via soap-free emulsion polymerization, in which the cross-linking agent (DVB) was delayed addition by varying time (Delayed Addition Method, DAM). Through this method, the highly cross-linked monodispersed particles with functional groups on its surface can be prepared. The particles prepared by DAM had a uniform size distribution for the St/DVB and St/HEMA/DVB system. For the St/DVB system, when the cross-linking agent (DVB) was added delay 3 or 7 h, cross-linked PS particles could be successfully prepared without a significant change in the narrow particle size distribution even containing up to 40 wt% of DVB. Similarly, for the St/HEMA/DVB system, by delayed addition of DVB for 3 h, stable and monodispersed polymer particles still could be prepared even the containing of DVB reach to 60 wt%. Moreover, when the feed composition of the DVB kept constant, the longer the delayed addition time of DVB, the better the monodispersity of the cross-linked particles were.     

甲基丙烯酸甲酯的微波聚合特性和产物结构

在微波辐射下进行甲基丙烯酸甲酯（MMA）的无乳化剂乳液聚合，发现在微波辐照下MMA聚合速率较加热有较大的提高，微波辐照制备的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）乳液粒子形状规整，粒径分散系数1．03，达到单分散要求，微波制备乳液的数均分子量与常规加热接近，但分子量分布变窄，微波和热无乳化剂聚合的PMMA的热解过程一致，在200℃－390℃有三个分解峰，与有乳化剂聚合有很大差异，FT－IR，13C－NMR表明无乳化剂聚合的PMMA序列结构以间同为主，微波聚合略微降低PMMA的立构规整度。     

无机溶胶粒子的有机高分子胶囊化研究EI

采用一种水溶性聚合物—羟丙基甲基纤维素(HPMC)处理硅溶胶粒子(SiO_2);并以这样的粒子作核,制得了SiO_2/PMMA复合胶囊化粒子;通过电泳实验对其胶囊化效果进行了表征。     

PMMA-MAA/PS复合乳胶粒的形态

用种子乳液聚合合成了具有微空腔形态的 PMMA-MAA/PS 复合乳液;认为种子聚合物的分子量是影响其迁移性及复合乳胶粒形态的重要因素;讨论了交联剂、乳化剂对第二阶段聚合地点及粒子形态的影响。     

中空乳胶粒子的制备——碱处理

通过间歇无皂种子乳液聚合,制得具有一定交联度的聚（苯乙烯（St)－丙烯酸丁酯（BA)-甲基丙烯酸（ＭＡ）复合乳液。将稀释后的乳液进行碱－酸阶段处理,得到了粒度的一的、中空结构的乳胶微粒。主要研究了在碱处理过程中ＰＨ值,温度、时间对粒子的空径（粒子中空的大小）粒径及表面冯羧基含量的影响。结果表明,碱处理条件为ＰＨ＝１２．５,t=3h,T=90℃时形成的胶粒粒子的空径最大。     

空心聚合物乳胶粒子的合成研究进展

综述了近年来制备空心聚合物乳胶粒子的四种基本方法和研究成果，即碱溶胀法、酸／碱逐步处理法、非水溶剂挥发法和W／O／W乳液聚合法。着重分析了各种方法的成孔机理和影响因素，并简要介绍了空心乳胶粒子的应用领域，展望了空心乳胶粒子应用的发展趋势。     

梯度组成纳米二氧化硅/聚丙烯酸酯乳液的制备及压敏特性

采用半连续乳液聚合法制备了纳米二氧化硅/聚丙烯酸酯复合乳液,壳层含不同浓度梯度分布的硬单体MMA,考察了MMA含量及分布对乳液聚合过程、压敏性能的影响;动态光散射测定了乳胶粒的粒径。结果表明,壳层不同的MMA浓度分布及含量对乳液聚合过程没有影响,乳胶粒理论粒径与实测值一致,说明乳液聚合过程二次成核粒子很少,乳胶粒球形生长。动态力学分析表征了共聚物的分子运动,同时测试了初粘性、剥离力和持粘特性,并用凝胶含量、可溶部分聚合物的分子量和缠结分子量等分子参数与压敏性能相关联。     

用核壳型聚合物粒子增韧改性环氧树脂

介绍了环氧树脂增韧改性的新方法,即用橡胶弹性体、热塑性树脂、刚性粒子和核壳型结构聚合物来增韧环氧树脂。采用种子乳液聚合法制备出了聚丙烯酸丁酯/聚甲基丙烯酸甲酯(PBA/PMMA)核壳型聚合物粒子,并对其表观形貌及结构进行了SEM和FTIR分析。将所制备的核壳型聚合物粒子增韧改性环氧树脂,当用量仅为环氧树脂用量2％时,冲击强度有明显提高。