聚丙烯酸酯核殼微球的合成及流變行為研究.pdf

1、環(huán)保型的水性丙烯酸酯乳液已在涂料、膠黏劑等行業(yè)取得了廣泛的應(yīng)用。特別是具有核殼結(jié)構(gòu)的丙烯酸酯微球因?yàn)榫哂袃?yōu)異的綜合性能，日益成為研究的熱點(diǎn)。本文采用半連續(xù)種子乳液聚合法，通過(guò)對(duì)聚合物分子及乳膠粒子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在優(yōu)化乳液制備工藝和性能的基礎(chǔ)上，選用甲基丙烯酸甲酯(MMA)，甲基丙烯酸正丁酯（n-BMA）及功能單體進(jìn)行共聚，制備了具有核殼結(jié)構(gòu)的丙烯酸酯聚合物粒子。利用噴霧干燥技術(shù)獲得了干燥的聚合物微粒，并研究了該微粒被增塑劑增塑后的流變行為

2、及力學(xué)性能，以期擴(kuò)展應(yīng)用范圍。
　　首先研究了共聚合過(guò)程中乳化體系和引發(fā)體系等因素對(duì)丙烯酸酯液乳液的影響，利用激光粒度儀，透射電鏡(TEM)，掃描電鏡（SEM），差示掃描量熱儀（DSC）等對(duì)乳膠粒子進(jìn)行表征。結(jié)果表明在種子乳液聚合階段乳化劑用量越多，核粒子粒徑越小，乳化劑用量過(guò)少，乳化體系不穩(wěn)定，最優(yōu)選擇為0.5％（相對(duì)于單體總量）；核層乳液，乳化劑用量從0.4%增加到1.5%，粒子粒徑逐漸減小，分布變寬；而引發(fā)劑的用量對(duì)凝膠率和

3、粒徑也有影響。粒徑儀和 SEM測(cè)試核殼丙烯酸酯乳膠粒子粒徑的變化呈逐漸增長(zhǎng)的趨勢(shì)，并且核乳膠粒子和核殼乳液粒子都呈規(guī)則的圓球狀，分布均一。SEM圖片和粒徑增長(zhǎng)曲線都表明后滴加的單體在粒子上進(jìn)行聚合，DSC測(cè)試發(fā)現(xiàn)制備的核殼粒子有兩個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg），共同驗(yàn)證了膠乳粒子核殼結(jié)構(gòu)的存在。
　　利用半連續(xù)種子乳液聚合法制備不同粒徑大小、不同核殼比、和不同交聯(lián)度的丙烯酸酯核殼微球，用激光粒度儀和SEM等對(duì)制備的核殼微球進(jìn)行了表征。研

4、究發(fā)現(xiàn)微球的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)的一致，采用EGDMA和HEMA對(duì)制備的丙烯酸酯乳液進(jìn)行改性，發(fā)現(xiàn)HEMA加入量越多，水相成核會(huì)越嚴(yán)重，SEM觀察到很多次級(jí)粒子，但是HEMA對(duì)于聚合物的熱穩(wěn)定性有所提高。
　　采用旋轉(zhuǎn)流變儀研究了聚丙烯酸酯微球在增塑劑鄰苯二甲酸二異壬酯（DINP）中凝膠轉(zhuǎn)變之前的黏度變化情況和升溫過(guò)程的溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變過(guò)程。通過(guò)考察純核層微球和殼層粒子及其混合后在 DINP中的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，驗(yàn)證了核殼結(jié)構(gòu)的存在。動(dòng)態(tài)流變測(cè)試結(jié)