苯丙復合乳膠粒的合成制備和形態(tài)學研究.pdf

1、多步法制備的聚合物乳液中的復合乳膠粒的特殊結構，使其較一步法制備的均相乳膠粒有更好的綜合性能和更廣泛的應用領域。為進一步了解復合乳膠粒形態(tài)結構、改善乳液性能，本文研究了接觸角法半定性預測復合乳膠粒在反應條件下的熱力學平衡形態(tài)，為了解復合乳膠粒的最終形態(tài)提供了一種較為經濟、快捷的方法。 本文的研究對象為二元體系PSt/PMMA和PMMA/PSt、三元體系PMMA/P（BA—co—St）和P（MA—co—MMA）/PSt，通過正交實

2、驗確定最佳條件：采用充溢態(tài)半連續(xù)法制備種子乳液，反應溫度為73℃，攪拌速率約200r/min，乳化劑用量占總單體量的1.5％；第二步聚合的反應溫度為70℃，饑餓態(tài)滴加單體預乳液速率為5～6d/min（約0.25g/min），溶脹法制備第二步乳液時間為24h。 根據(jù)文獻中聚合物的表面張力和Sundberg模型，計算了PSt/PMMA復合乳膠粒的熱力學平衡形態(tài)為正向核殼型（CS），PMMA/PSt復合乳膠粒的熱力學平衡形態(tài)為翻轉核殼

3、型（ICS）；三元體系PMMA/P（BA—St）和P（MA—co—MMA）/PSt復合乳膠粒的熱力學平衡形態(tài)全部為翻轉核殼型（ICS）。理論值法是一種僅考慮熱力學因素的計算方法，確定了復合乳膠粒的熱力學平衡形態(tài)。 在理論值法計算復合乳膠粒的各聚合物相間界面張力變化基礎上，結合聚合物和去離子水、二碘甲烷二種液體的接觸角數(shù)據(jù)，研究了三元體系的界面張力變化。計算結果表明，不同組分的復合乳膠粒PMMA/P（BA—St）的熱力學平衡形態(tài)隨

4、軟單體BA濃度的增加，由雙半球型（HS）向翻轉核殼型（ICS）過渡；當種子單體MA和MMA投料比為10:90、20:80時，復合乳膠粒P（MA—MMA）/PSt的熱力學平衡形態(tài)為翻轉核殼型（ICS）；當種子單體投料比為30:70、40:60時，復合乳膠粒P（MA—MMA）/PSt的熱力學平衡形態(tài)為雙半球型（HS）。因接觸角法直接測定了聚合物相的表面張力，最大程度降低了合成乳液過程中大量乳化劑、引發(fā)劑端基等因素對聚合物相表面張力的影響，因