功能化PDMS／PMMA核壳乳胶粒子的制备与表征

采用预乳化-半连续种子乳液聚合工艺合成了聚硅氧烷,聚甲基丙烯酸甲酯（PDMS／PMMA）核壳乳胶粒子,通过引入功能单体ITA、MAH或GMA实现核壳乳胶粒子的功能化。采用激光粒度分析仪、傅立叶变换红外光谱仪（FTIR）和透射电子显微镜（TEM）等手段对核壳乳胶粒子进行了表征。     

乳化剂对核壳乳液聚合体系的影响

本文采用半连续-预乳化工艺制备了表层羧酸化的聚丙烯酸丁酯／聚（甲基丙烯酸甲酯-衣康酸）（PBA／P（MMA—ITA））核壳乳液。通过对乳液粒径及其分布、凝聚率和表面张力的分析研究了乳化剂种类、配比、用量以及功能单体等因素对聚合体系稳定性的影响,采用非水滴定法、傅立叶红外光谱仪（FTIR）、差示扫描量热仪（DSC）、透射电子显微镜（TEM）等方法对乳胶粒子进行了表征。实验结果表明：OP—10引入乳化体系,使聚合体系的稳定性增加,但随着OP—10用量的增加,乳胶粒子粒径增大、粒径分布变宽,聚合体系的稳定性降低;复合乳化剂SDS／OP—10用量增加,乳胶粒子粒径减小,聚合体系的稳定性增加;极性单体ITA的使用导致聚合体系的稳定性降低。分析结果还证明ITA已成功参与了壳层的聚合反应,乳胶粒子具有明冠的核/壳结构。     

紫外光稳定化核壳弹性体的合成

将一种聚合型的受阻胺光稳定剂,4-丙烯酰氧基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶(PMPA)与丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)通过乳液聚合制备出一种具有紫外光稳定能力的核壳结构弹性体粒子。并研究了乳化剂用量、引发剂用量及反应温度对聚合反应的影响。核磁共振氢谱(1H-NMR)分析结果证实光稳定基团已成功接枝到乳胶粒子中。透射电镜(TEM)观察结果显示,乳胶粒子具有核壳结构,且粒径约为100 nm。热分析(TGA)结果表明,受阻胺基团的引入可以改善乳胶粒子的热稳定性,而且可以极大地提高其初始分解温度。     

PMMA基纳米核-壳微粒改性R-PVC研究

探讨了经过特殊表征的有机刚性粒子—ＰＭＭＡ基核－壳型有机刚性粒子（ｃｏｒｅ－ｓｈｅｌｒｉｇｉｄｏｒｇａｎｉｃｆｉｌｅｒ）对Ｒ－ＰＶＣ／ＣＰＥ体系的增韧和增强作用及其对加工流变性的影响。研究发现,适当粒径的核－壳型粒子与Ｒ－ＰＶＣ／ＣＰＥ基体在适当配比下共混,常温（２３℃）下,可使ＰＶＣ／ＣＰＥ基体的冲击强度和断裂伸长率得到提高,断裂强度、屈服强度、硬度和加工流变性也有所改善,而在低温（－１０℃）下几乎没有增韧效果。     

核-壳乳液聚合及其在涂料中的应用

综述了近10年来核－壳乳液聚合理论的发展，其中包括聚合机理：聚合物沉积机理和种子粒子表面聚合机理；核－壳粒子的制备方法：间歇法、平衡溶胀法、半连续法、连续法；常见的核－壳结构乳胶粒子的几种形态结构以及影响形态结构的动力学和热力学因素、并介绍了核壳结构的表征方法包括对成膜能力的评价。最后介绍了核－壳乳液聚合在涂料中的应用。     

新型中空界面光催化粒子的研究

通过双层包裹-夹层去除法制备了具有核-壳中空结构的纳米二氧化钛（TiO2）粒子,采用TEM和EDXA对其进行表征,考察了这种中空结构对光催化活性的影响。通过在壳层上接入疏水基团使得中空粒子获得界面活性,检测了这种界面光催化剂在界面进行的蓝藻光催化分解反应。     

Review: Progress in Core-shell Rubber Particles for Efficiently Toughening Resins

综述：核壳橡胶颗粒用于高效增韧树脂的研究进展

李新贵^1,2, 王雄², 黄美荣¹, 何岳山³ , 刘菲³, 许伟³

（1．同济大学 环境科学与工程学院 污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海 200092; 2．同济大学 材料科学与工程学院 教育部先进土木工程材料重点实验室,上海200092; 3．深圳市新薄膜新材料科技有限公司,广东 518106）

中文说明：

核壳增韧颗粒是由两种不同的组分组成的结构化复合颗粒,一种位于中心,为橡胶状弹性核,另一种为玻璃状非弹性壳。该文综述了核壳聚合物颗粒的设计、制备和应用。通过透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）研究了核壳颗粒的形态特征。分析了控制核壳形态和增韧性能的关键因素,包括核壳单体种类、聚合条件、交联试剂、合成方法和后处理技术等。优异的性能主要被认为是赋予核壳聚合物颗粒各种应用可能性的最理想的特征,特别是作为脆性环氧树脂和聚乳酸中的有效增韧组分,以及现代电子世界中广泛使用的覆铜层压板的基材,用作包装膜、一次性餐具、生物医学设备和新能源汽车的环保材料。

关键词：核壳粒子、橡胶核、玻璃壳、脆性树脂增韧、环氧树脂、电子材料

     

橡胶增韧多官能环氧树脂增韧机理的探讨

本文研究了液体端羧基丁腈橡胶改性多官能环氧树脂增韧体系的断口形貌和增韧机理。通过扫描电镜观察表明,本增韧体系是以橡胶为主的分散相和以树脂为连续相的两相体系。着重讨论分散相—橡胶粒子的结构形态和界面粘附力对增韧效果的影响,提出裂纹通过橡胶粒子扩展时的几种模型。结合胶接性能测定结果说明了该增韧体系具有较高强度和良好韧性的原因。     

核/壳结构丙烯酸酯类聚合物的合成及对PVC的增韧改性

合成了核 /壳结构的丙烯酸酯类聚合物 ( ACR)。通过种子乳液聚合方法及不同合成工艺来控制核粒径大小及核 /壳结构 ,得到了核 /壳渐近过渡实现核 /壳紧密结合的丙烯酸酯类聚合物 ;并研究了其对 PVC的增韧改性。     

Au@Ag双金属纳米粒子制备及其SERS性能

以金纳米粒子为核,采用柠檬酸钠直接还原法成功制备了Au@Ag核壳结构双金属纳米粒子。用透射电镜对其结构与形貌进行了表征,研究了其紫外-可见吸收特性及表面增强拉曼散射(SERS)性能。结果表明:核壳结构在20~30nm,分散性好;相比于单纯的Au纳米粒子,Au@Ag核壳结构双金属纳米粒子具有较强的紫外-可见吸收峰。以4-ATP为探针,研究了其表面增强拉曼散射效应,发现该核壳结构对4-ATP各个峰位均具有更明显的表面增强拉曼散射效应,特别是在1 000~1 500cm-1范围内的增强效果明显好于纯金纳米颗粒。     

Si02／醋丙核壳复合物的合成及其对木材的改性

以醋丙共聚物（VAc-MMA-AA）包覆硅溶胶纳米Si02粒子，形成Si02／VAc-MMA-AA核壳乳液，将该核壳复合乳液与杨木木材复合，制成无机／聚合物核壳复合物复合木材．利用EM、SEM及FT-IR红外光谱表征该核壳粒子及改性后复合木材的结构和形态，研究了经Si02／VAc-MMA-AA核壳复合物改性后复合木材的性能，结果表明。用该核壳复合物改性的木材WPG为45％时，氧指数为40．1％，并且该复合木材在顺纹和径向方向的抗压强度分别提高了86．9％、83．3％，抗弯曲强度提高了42．2％，弹性模量提高了58．9％．     

SiO_2／醋丙核壳复合物的合成及其对木材的改性

以醋丙共聚物(VAc-MMA-AA)包覆硅溶胶纳米SiO_2粒子,形成SiO_2/VAc-MMA-AA核壳乳液,将该核壳复合乳液与杨木木材复合,制成无机/聚合物核壳复合物复合木材.利用EM、SEM及FT-IR红外光谱表征该核壳粒子及改性后复合木材的结构和形态,研究了经SiO_2/VAc-MMA-AA核壳复合物改性后复合木材的性能,结果表明,用该核壳复合物改性的木材WPG为45%时,氧指数为40.1%,并且该复合木材在顺纹和径向方向的抗压强度分别提高了86.9%、83.3%,抗弯曲强度提高了42.2%,弹性模量提高了58.9%.     

ACR冲击改性剂的研制及应用

采用种子乳液聚合的分步聚合法,制备了具有核壳结构的丙烯酸类树脂（ACR）。以ACR作为PVC的抗冲击改性剂,通过对改性PVC的冲击强度、熔融时间、扭矩等参量的测定,考察了ACR中单体配比、乳化剂及交联剂含量对PVC抗冲击性能的影响,并对改性过程中PVC的加工流变学进行了研究。结果表明,所制备的ACR改性剂可明显改善PVC的抗冲击强度,同时也改善了PVC的加工性能。     

含氟碳聚丙烯酸酯乳液疏水涂层的研究

以丙烯酸六氟丁酯为疏水功能单体,与甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯等单体共聚,合成了系列粒径不等、玻璃化转变温度(Tg)不同、核壳结构不同的含氟碳聚丙烯酸酯乳液,并测定了各自成膜后的接触角。将粒径不等、Tg不同的乳液复配、核壳结构不同的乳液复配,并测定了复配物成膜后的接触角,讨论了它们可能产生的二元协同作用。结果表明,含氟碳聚丙烯酸酯乳液疏水涂层可产生符合Wenzel方程的微纳米级别的粗糙面。通过SEM表征,观测到了这些微纳米粗糙面结构,其接触角超出了单组分含氟碳聚丙烯酸酯乳液涂层的接触角,最大水动态水接触角达到125.05°,静态水接触角达到130°;还观测到以大量保护胶为壳的核壳结构乳液在成膜时产生了核壳剥离自组装行为,同样产生了二元协同的粗糙面。     

The structure and properties of Fe3O4／P （NaUA-St-BA）magnetic composite nano particles

Fe3O4/P (NaUA-St-BA) core-shell composite micro spheres were in situ prepared by soapless polymerization of styrene and butyl acrylate, with Fe3O4 magnetic colloidal particles coated with NaUA. The results of IR and XRD analysis demonstrated that the desired polymer chains have been covalently bonded to the surface of Fe3O4 nano particles. The morphology analysis by TEM confirmed that the composite particles have the core-shell structure and a relatively uniform diameter of about 100nm. The magnetic properties of the obtained composite latex particles were measured by VSM and found that they exhibited super paramagnetic properties.Finally, the prepared magnetic composite particles latex is stable for several months.     

ACR的组成对PVC性能的影响

通过种子乳液聚合方法合成聚丙烯酸丁酯胶乳和丙烯酸丁酯与苯乙烯共聚胶乳,然后采用乳液聚合法接枝苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯,制备出具有核-壳结构的丙烯酸酯类抗冲改性剂(ACR).以ACR作为聚氯乙烯(PVC)的抗冲击改性剂,考察了具有不同组成的ACR对改性后的PVC性能的影响.     

超声辐照下MMA/BA/AA三元无皂乳液聚合的研究

以过硫酸钾（KPS）为引发剂,用超声波引发PMMA/BA/AA无皂乳液聚合,制备甲基丙烯酸甲酯（MMA）/丙烯酸丁酯（BA）/丙烯酸（AA）三元共聚物乳胶粒。探讨了引发剂用量、功能性单体（AA）用量、超声时间对单体转化率的影响。TEM照片表明乳胶粒直径大约在340~450nm左右,呈典型的核壳结构。FTIR及DSC-TGA分析显示产物为三元共聚物,而不是PMMA、PBA和PAA的共混物。     

室温交联丙烯酸酯核壳乳胶的合成及成膜性能

以丙烯酸为功能性单体,采用种子聚合合成了乳胶料表层富集羧基的室温交联核壳复合乳液。着重研究了软硬单体配比、丙烯酸不同的加料方式、壳层乳化剂以及交联剂醋酸锌的用量对乳液性能的影响,并取得了丙烯酸加入方式影响核壳乳胶粒表层羧基分布及碱增稠的规律以及生产这类室温交联核壳乳液的优化工艺条件。