有关核壳乳液聚合研究及应用 李燕 刘礼森 聂启芳

1. 引言 由于核-壳结构乳胶粒子有着这些优异的性能，核-壳乳液已经广泛地应用于涂料、塑料、橡胶、黏合剂、生物医学、药物、信息情报及电子等工业领域。核壳结构聚合物粒子的研究与开发以其优异的性能和极好的应用前景而一直受到人们的青睐，在核-壳化工艺、粒子结构形态、形成机理及性能等方面的研究都取得了许多进展。核壳乳液聚合技术已经被用来制备各种可能的聚合物乳液。 1 核壳乳液聚合研究 2 核壳结构乳液的制备方法 3 核壳结构乳液的性能 4 氟碳核壳结构乳液在涂料中的应用 有关核壳乳液聚合研究及应用 李燕 刘礼森 聂启芳

2. 核壳乳液聚合概念 • 核壳乳液聚合，即由性质不同的2种或多种单体分子在一定条件下分阶段聚合，即种子乳液聚合或多阶段乳液聚合使颗粒内部的内侧、外侧分别富集不同的成分，形成核壳结构的乳胶粒。通过核和壳的不同组合，得到一系列不同形态的乳胶粒子，从而可赋予核壳各不相同的功能。

3. 核壳乳液聚合物粒子的形态结构

4. 从图1可以看出，乳液粒子近似为球形，粒径 大小基本一致。从图2可以看出，球状的乳液粒子为中间颜色深，外围颜色偏浅的“核-壳”结构。合成的增韧剂乳液经破乳干燥后能得到粉状增韧剂样品，这也间接地证明了玻璃化转变温度较高的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）处于粒子的外层，增韧剂粒子具有“核-壳”结构，否则经破乳干燥后会黏结成团，其原因可能是壳层太薄,无法将核包住。从图1可以看出，乳液粒子近似为球形，粒径 大小基本一致。从图2可以看出，球状的乳液粒子为中间颜色深，外围颜色偏浅的“核-壳”结构。合成的增韧剂乳液经破乳干燥后能得到粉状增韧剂样品，这也间接地证明了玻璃化转变温度较高的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）处于粒子的外层，增韧剂粒子具有“核-壳”结构，否则经破乳干燥后会黏结成团，其原因可能是壳层太薄,无法将核包住。

5. 核壳结构乳液的制备方法 • 核壳型乳液聚合通常是采用分步乳液聚合的方法，先用单体(或混合单体)进行常规乳液聚合，制备聚合物Ⅰ作为种子乳液，然后在聚合物Ⅰ种子乳液胶粒的基础上，加入单体(或混合单体)Ⅱ和引发剂，进一步进行乳液聚合，最终制得包含特殊结构乳胶粒的聚合Ⅰ／Ⅱ的复合乳液，聚合物Ⅰ为核，聚合物Ⅱ为壳的核壳结构

6. 核壳结构乳液的性能

7. 有人以种子乳液聚合的方法制得了核壳结构聚氨酯-丙烯酸酯乳液。与聚氨酯乳液、聚氨酯和丙烯酸酯共混乳液以及丙烯酸酯共聚乳液相比较，核壳结构乳液膜的抗张强度高且脆折温度低，表现出特有的耐寒热性。有人以种子乳液聚合的方法制得了核壳结构聚氨酯-丙烯酸酯乳液。与聚氨酯乳液、聚氨酯和丙烯酸酯共混乳液以及丙烯酸酯共聚乳液相比较，核壳结构乳液膜的抗张强度高且脆折温度低，表现出特有的耐寒热性。 • 4力学性能 经验证发现，复合聚合物乳胶膜在100%伸长率下的拉伸强度比组成相同的无规共聚物乳胶膜大4倍，还发现核壳乳胶膜与相同组分的无规共聚物相比，具有较高的气阻模量，复合乳胶膜的力学性能与壳层聚合物的性能有关，也与粒子的形态有关研究表明PMMA／PEA复合乳胶膜的强度高于相应的无规共聚物和共混物胶膜. • 3 成膜性能 核壳聚合物胶乳形成连续性膜的能力取决于粒子表面张力作用下的黏弹松驰性，以及粒子与粒子界面间分子的相互作用，这2个参数都与聚合物的玻璃化温度有关，特别是与粒子表面层的玻璃化温度有关

10. 3 •  ● 产品特点及用途     本品是苯乙烯、丙 烯 酸 酯及特种功能性单体采用核壳技术共聚而成的苯丙乳液，专用于水泥改性，对水泥具有极佳的分散、相溶性。并具有优异的耐水、耐老化、颜基比高而伸长率好等特性。     本品适用于配制聚合物水泥基弹性防水涂料及裂缝填充料，可用于墙壁、屋顶、洗手间的弹性防水，也可用于配制弹性腻子、弹性外墙涂料等

11. 名称：HDJ-903特级“三合一”弹性外墙乳胶漆类别：弹性外墙漆 •    产品说明:采用独特的核壳聚合技术的柔性乳液作粘接剂，该产品涂膜不仅有良好的柔弹性，而且保证了表面卓越耐沾污性和耐老化性，是新一代柔韧性与耐污性完美平衡的水性环保产品。产品用途:需要解决细微裂缝、表面耐污、耐老化的墙面上。产品特性：(1):施工可以创造细桔皮纹和平涂效果；(2):良好柔弹性，可以弥盖细微裂缝；(3):涂膜耐沾污、耐老化。产品特征：    水溶性、哑光、多彩、单组份

12. 本研究以经补（甲基丙烯酰氧）丙基三甲基氧硅烷（MPTMS)预处理后的Si02粒子、甲基丙烯酸甲酯（MMA）单体、乳化剂和引发剂为主要原料，采用乳液聚合方法制备出了以SiO2粒子为核、以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为壳、粒径在60mm左右的核壳结构SiO2/PMMA纳米复合粒子。本研究以经补（甲基丙烯酰氧）丙基三甲基氧硅烷（MPTMS)预处理后的Si02粒子、甲基丙烯酸甲酯（MMA）单体、乳化剂和引发剂为主要原料，采用乳液聚合方法制备出了以SiO2粒子为核、以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为壳、粒径在60mm左右的核壳结构SiO2/PMMA纳米复合粒子。 产品名称紫石弹性乳液ZST-6404

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