乳液法制备中空结构聚合物研究进展

中空结构聚合物的制备包括酸碱溶胀法、动态溶胀法和复相乳液聚合法等。对国内外最新文献报道的中空结构聚合物的乳液合成方法进行了综述。中空结构聚合物已应用在涂料添加剂、造纸、印刷、化妆品和医药等领域。

中空聚合物微球的制备——种子及核乳胶粒的制备

为了制得具有中空结构的聚合物微球,首先以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为乳化剂,在其用量低于CMC的条件下,进行甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸(MAA)和丙烯酸丁酯(BA)的乳液聚合,制备了带羧基的种子乳胶粒。然后采用MMA、MAA和二乙烯基苯为单体进行种子乳液聚合,制备了轻度交联的带羧基的核乳胶粒。该核乳胶粒经过核-壳乳液聚合和适当的碱处理工艺就可成为具有中空结构的聚合物微球。采用粒度仪测定了乳胶粒的直径及其分布,采用TEM对乳胶粒结构形态进行了表征。研究了种子及核乳胶粒制备过程中单体加料方式、乳化剂用量及羧基单体种类等因素对聚合稳定性、乳胶粒直径及其分布以及最终的中空聚合物微球结构形态的影响,确定了制备种子及核乳胶粒的最佳工艺条件。在制备种子阶段,SDBS用量为单体总量的0.5%,采用一次性加入单体的进料工艺;在核乳胶粒制备阶段,以MAA为羧基单体,所有单体采用“饥饿式”加料,半连续补加乳化剂并使乳化剂用量为核单体总量的0.15%时可保持聚合稳定性并保证无新乳胶粒生成。

壳中交联单体用量对中空乳胶粒形态及遮盖性的影响

采用多步乳液聚合法合成了单分散性良好的中空乳胶粒,并采用粒径分析仪、粘度计、酸值测量、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见光分光光度计(UV-Vis spectrophotometry)测量考察了交联单体用量对中空乳胶粒形态和遮盖性的影响。研究结果表明随着壳中交联单体用量的增加,乳胶粒强度增加,溶胀程度降低,空腔均匀性和表面平整性提高;且当交联单体用量<6%(质量分数)时,中空乳胶粒的遮盖性随着交联单体用量的增加而增加;交联单体用量>6%(质量分数)时,中空乳胶粒的遮盖性基本不变。交联单体的最佳用量为6%(质量分数)。

中空聚合物乳胶粒子的制备

研究了在制备中空乳胶粒子的过程中，复合乳液［苯乙烯（Ｓｔ）－丙烯酸丁酯（ＢＡ）－甲基丙烯酸（ＭＡ）］进行种子乳液聚合时，Ｓｔ／ＢＡ的质量比和ＭＡ的用量对胶乳粒子的空径、粒径和表面羧基质量摩尔浓度的影响。实验结果表明，当Ｓｔ／ＢＡ的质量比为１９，ＭＡ质量分数为单体的５．６％时，形成的乳胶粒子的空径最大。

空心聚合物乳胶粒子的合成研究进展

综述了近年来制备空心聚合物乳胶粒子的四种基本方法和研究成果 ,即碱溶胀法、酸 /碱逐步处理法、非水溶剂挥发法和 W/ O/ W乳液聚合法。着重分析了各种方法的成孔机理和影响因素 ,并简要介绍了空心乳胶粒子的应用领域 。

中间层对核包覆比对聚合物中空乳胶粒的影响

通过碱溶胀法制备了不同中间层对核包覆比的聚合物中空乳胶粒,然后通过粒径分析、粘度分析、SEM分析、TEM分析、紫外-可见分光光度计分析等方法对制得的中空乳胶粒进行表征,研究了中间层对核包覆比对中空乳胶粒的形态和遮盖性影响.结果表明:随着中间层对核包覆比从6到10的增加,中空乳胶粒的溶胀程度逐渐减小,强度逐渐增加,遮盖性先增加后减小;当中间层对核包覆比为6,7时,中空乳胶粒表面粗糙,溶胀程度较大,空腔较大,壳层较薄,有相当数量的乳胶粒塌陷甚至破裂;当中间层对核包覆比为9,10时,中空乳胶粒表面光滑,溶胀程度小,空腔较小,壳层较厚,几乎无乳胶粒塌陷和破裂;当中间层对核包覆比为8时,中空乳胶粒溶胀程度适中,遮盖性最佳.

中空结构聚合物微粒的制备方法

对国内外有关中空结构聚合物微粒 (包括微球和乳液粒子 )的制备方法进行了综述 ,包括自组装法 ,模板法以及乳液法等。参考了国内外最新的

乳液聚合法制备中空乳胶粒的研究

采用多段乳液聚合法制备了聚（甲基丙烯酸甲酯一丙烯酸正丁酯一甲基丙烯酸）／聚（苯乙烯一丙烯腈）核壳乳液，然后用碱溶胀处理得到了单分散性较好的中空聚合物微球。以透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）对各阶段乳液聚合的胶粒大小和分布以及形貌行了表征。研究了种子乳液聚合反应时间、搅拌速度、单体滴加速度等因素对中空聚合物微球的形态及粒径分布的影响。结果表明：当单体的滴加速度控制在0．1～0．2g／min，搅拌速度控制在80～120r／min时，可以制备中空形态较好的中空聚合物微球。

中空二氧化硅微球的制备方法研究进展

介绍了中空二氧化硅微球的性质特点和应用范围,归纳了中空微球的一些主要制备方法,重点介绍了模板法(溶胶-凝胶法、层层自组装法)和乳液法的研究进展,讨论了不同方法之间的的优缺点。在此基础上,对中空二氧化硅微球的研究前景进行了展望。

薄层防水保温一体化涂料的研制

利用弹性乳液、空心玻璃微珠、硅藻土、红外线反射剂、石棉绒等原料制得一种新型防水保温涂料。该涂料仅涂覆2 mm厚就能达到很好的防水保温效果。分析了几种主要原料对涂膜性能的影响。

室温可自成膜中空微粒乳液的制备

采用羧基单体进行多阶段的种子乳液聚合,制备了内核为带羧基的聚合物、最外层为易成膜的低玻璃化温度聚合物、中间为轻度交联中间隔离层的多层核壳结构乳胶粒,最后通过碱处理制成了具有室温成膜性的中空结构聚合物微粒。研究表明,在反应前期以十二烷基苯磺酸钠为乳化剂,包壳阶段同时加入OP-10可有效控制乳胶粒结构形态,同时提高聚合物乳液的电解质稳定性;以甲基丙烯酸为羧基单体,其用量为核单体总量的30%(质量分数)时,聚合物微粒中空直径较大且微粒结构规整;碱处理温度以100℃为宜。在优化的工艺下,制得的室温可成膜中空聚合物微粒外径约500 nm,中空直径约300 nm。

遮盖聚合物的制备及其在水性涂料中的应用

合成了一种中空微球遮盖聚合物。采用扫描电子显微镜分析了所合成遮盖聚合物的形貌结构 ,并对采用该遮盖聚合物的水性涂料的配方作了简单研究。该遮盖聚合物在有光乳胶漆中可以部分替代钛白粉 ,降低成本 ;即使在工程乳胶漆中 ,加少量该遮盖聚合物也可以适当提高涂层的耐洗刷性能。

壳层交联单体量对中空苯丙乳胶粒性能的影响

采用交联改性的原位聚合封装非溶剂法制备了粒径分布均匀、单分散性良好的中空苯丙聚合物乳胶粒,并采用凝胶率分析、粒径分析仪、黏度计、酸值测量、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、紫外-可见光分光光度计、差示扫描量热分析（DSC）表征考察了壳层中交联单体用量对中空聚合物乳胶粒的合成过程、形态及其干膜遮盖性的影响.结果表明,在其他条件不变的情况下,壳层中交联单体的含量（以其占总单体质量的百分数计,下同）小于15%时,含量越低,壳层强度越低,乳胶粒致孔膨胀时易于塌陷,粒径分布越大;壳层中交联单体含量大于20%时,含量越高,壳层强度越高,乳胶粒尺寸变小,膨胀变得困难;当壳层中交联单体的含量为15%～20%时,粒径分布均匀,壳层强度适中,膨胀性较好,此时含有中空乳胶粒的干膜遮盖性能最好.

CeO_2空心微球的制备与表征

以PSA-A乳胶粒为模板,通过硫酸高铈和尿素的水解反应得到PSA/水合CeO2的核/壳结构的复合微球,通过煅烧除去乳胶粒模板得到立方相CeO2空心微球。CeO2空心微球平均粒径为450nm^500nm,由11.76nm的小粒子堆积而成。考察了Ce4+、尿素、PVP的浓度,反应温度,PSA-A乳胶粒的加入量等实验条件对包覆效果的影响,通过FT-IR、XRD、TEM、SEM对样品进行了表征。

遮盖性空心乳液的制备及其在水性油墨中的应用

采用核壳乳液聚合法制备聚甲基丙烯酸甲酯(MMA)-甲基丙烯酸(MAA)-丙烯酸丁酯(BA)为亲水核,聚苯乙烯(St)-丙烯腈(AN)-二乙烯苯(DVB)为疏水硬壳的核壳型乳液,然后进行碱溶胀处理,制得具有中空结构的遮盖性空心乳液。考察了MAA用量、核壳比(核单体与壳单体的质量之比,下同)对空心乳液中空度及遮盖性的影响,并利用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)对空心乳液的结构形态进行了表征。结果表明,当核单体中MAA用量为核单体总量的30%(质量分数),核壳比为1∶6时,乳胶粒的中空度约为50%,空心乳液遮盖性最强,应用于水性油墨中能够获得良好的综合性能。

丙烯酸类中空聚合物粒子的制备与电泳性能

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、α-甲基丙烯酸和苯乙烯为单体,以过硫酸钠为引发剂,温度控制在78℃,搅拌速度为800 r/min,采用半连续加料法,经乳液聚合分别制得了种子、核及具有核壳结构的聚合物粒子。用动态光散射(DLS)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)测得其平均粒径分别为72.1、400及500 nm。核壳粒子用w(NaOH)=10%的水溶液进行溶胀,得到的粒子经透射电子显微镜(TEM)显示为中空结构,在SEM下观察,其平均粒径在900 nm左右。用微电泳仪测得,该中空粒子在四氯乙烯分散介质中电泳淌度为0.004 98 s2.mA.kg,Zeta电位为0.032 2 mV,在水分散相中,Zeta电位为-43.880 mV。

超滤法浓缩胶清橡胶性能的研究

采用中空纤维柱浓缩法制备天然橡胶胶清橡胶,并对其性能进行研究。结果表明:与未处理胶清橡胶相比,处理后胶清橡胶的丙酮溶物质量分数、塑性初值和塑性保持率均有所增大,挥发分质量分数、杂质质量分数、灰分质量分数和氮质量分数减小。与未处理胶清硫化胶相比,处理后胶清硫化胶的物理性能明显提高;随着处理孔径的增大,硫化胶的物理性能呈下降趋势。与未处理胶清橡胶相比,随着温度的升高,处理后胶清橡胶的损耗因子较小,剪切储能模量较大,表现出较好的加工性能。

壳层厚度对中空苯丙乳胶粒结构形态及遮盖性的影响

在利用三层交联型碱溶胀法制备中空苯丙乳胶粒的基础上,采用粒径分析仪、粘度计、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis spectrophotometry)等测试方法考察了壳层厚度对中空乳胶粒结构形态和遮盖性的影响。研究结果表明,壳层的厚度对中空聚合物乳胶粒的形态和遮盖性具有重要影响,随着壳层厚度的增加,乳胶粒粒径先减小后增大,并在壳/中间层包覆核的比值等于7时达到最小值,乳液粘度也一直减小。同时,在壳层厚度增加的过程中,中空聚合物乳胶粒表面粗糙程度逐渐降低,破裂和塌陷的乳胶粒逐渐减少,遮盖性先增强后减弱。壳/中间层包覆核的最佳比值为7～9。

以表面负载季铵盐阳离子型苯/丙乳胶粒为模板制备ZrO_2空心微球

以C9油与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺的共聚物P(C9-DMC)为乳化剂制备苯/丙阳离子乳胶粒,并以其为模板,利用直接包覆法制备了由17 nm左右微晶体堆成的ZrO2空心微球。所制得的样品采用FT-IR、XRD、TEM和SEM等进行了表征。

渗透溶胀法制备聚合物中空乳胶粒专利分析

聚合物中空乳胶粒由于具有多孔或中空结构,具有独特的不透明性、隔热、吸音、运载等特性,可广泛应用于涂料、航天、化妆品、阻尼材料、生物医药等领域。通过分析渗透溶胀法制备聚合物中空乳胶粒的专利申请情况,主要从核的制备、壳对核的包覆、核的溶胀、聚合条件的影响等技术角度,介绍该领域的专利技术发展概况。