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)取得了廣泛的應用。特別是具有核殼結構的丙烯酸酯微球因為具有優(yōu)異的綜合性能，日益成為研究的熱點。本文采用半連續(xù)種子乳液聚合法，通過對聚合物分子及乳膠粒子的結構設計，在優(yōu)化乳液制備工藝和性能的基礎上，選用甲基丙烯酸甲酯(MMA)，甲基丙烯酸正丁酯（n-BMA）及功能單體進行共聚，制備了具有核殼結構的丙烯酸酯聚合物粒子。利用噴霧干燥技術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、及力學性能，以期擴展應用范圍。
　　首先研究了共聚合過程中乳化體系和引發(fā)體系等因素對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）等對乳膠粒子進行表征。結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，乳化劑用量過少，乳化體系不穩(wěn)定，最優(yōu)選擇為0.5％（相對于單體總量）；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)劑的用量對凝膠率和

3、粒徑也有影響。粒徑儀和 SEM測試核殼丙烯酸酯乳膠粒子粒徑的變化呈逐漸增長的趨勢，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圖片和粒徑增長曲線都表明后滴加的單體在粒子上進行聚合，DSC測試發(fā)現(xiàn)制備的核殼粒子有兩個玻璃化轉變溫度（Tg），共同驗證了膠乳粒子核殼結構的存在。
　　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等對制備的核殼微球進行了表征。研

4、究發(fā)現(xiàn)微球的結構與設計的一致，采用EGDMA和HEMA對制備的丙烯酸酯乳液進行改性，發(fā)現(xiàn)HEMA加入量越多，水相成核會越嚴重，SEM觀察到很多次級粒子，但是HEMA對于聚合物的熱穩(wěn)定性有所提高。
　　采用旋轉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）中凝膠轉變之前的黏度變化情況和升溫過程的溶膠-凝膠轉變過程。通過考察純核層微球和殼層粒子及其混合后在 DINP中的儲存穩(wěn)定性，驗證了核殼結構的存在。動態(tài)流變測試結