核壳结构微球的制备方法与展望

乳液聚合 核壳结构 抗冲改性 粒子设计 增韧 丙烯酸酯类 粒径 ACR 塑料助剂 PVC(文献部分

第16卷第3期　　　　　　　　　　　　化学研究与应用Vol.16,No.3

　　　　　　　　　　　　2004年6月ChemicalResearchandApplicationJun.,2004

文章编号:100421656(2004)0320309205

核壳结构微球的制备方法与展望

朱雪燕,陈明清3,刘晓亚,杨　成

(江南大学化学与材料工程学院,江苏无锡　214036)

摘要:核壳结构微球作为一种功能性聚合材料已得到广泛的关注,本文介绍了国内外关于核壳结构微球制备

方法的研究进展,包括种子聚合法、大分子单体法、自组装法、逐步异相凝聚法,并对各种方法的反应机理和影响因素进行了阐述;进而对该领域研究的热点工作进行了概述性的展望。关键词:核壳结构;微球;合成;应用中图分类号:O63115　　文献标识码:A

　　核壳结构高分子颗粒是一类具有双层或多层结构的聚合物粒子,核壳结构粒子形态独特表面结构可设计,应用广泛。用作抗冲击改性剂、粘稠剂、膜助剂、生物医学领域中作载体和支持体。选择聚合单体和聚合方式从分子水平上来设计合成,使之具有特定功能。

大分子单体法()、自组装法(Self2assemblingMethod)、逐步异相凝聚法[1](Step2wiseHeterocoagulation)等。

合的模型体系,对乳胶粒可能出现的三种极限形态进行了了热力学研究。结果表明,最终乳胶粒a、反相核壳力学必要条件分别是:(γaw2

2/32/32/3

bw)/γ(γbw2γab)/γab<(Va2Vb)、aw>(12Va)/

Vb。

2/3

1.1.2　新型乳化剂的研制与应用　种子乳液聚合体系往往含有大量乳化剂,影响了性能。提高乳化剂的效能是关键所在,寻求合成高效乳化剂

1　种子聚合法

核壳结构微球大多采用种子聚合法得到,包括种子乳液聚合法、种子分散聚合法和种子动态溶胀法。在聚合单体中加入少量双官能团单体合成交联型聚合物颗粒作为种子,然后加入另一单体并在种子乳胶粒表面进行分散共聚,形成具有核壳结构的粒子[2],制得的粒子粒径较小;种子动态溶胀法制得粒子粒径在微米级[3]。111　种子乳液聚合

种子乳液聚合是合成特种结构乳胶粒和功能性胶乳的首选方法,也是提高固体含量的有效手段;近年来这一方法更多地是制备高交联度胶乳粒子[4],研究主要围绕以下几个方面:乳胶粒结构形态的研究与控制、新型乳化剂的研制与应用以及聚合方法的工艺创新。

1.1.1　乳胶粒结构形态的热力学分析　阚成友[5]等在不考虑动力学因素的条件下,选用含有两种聚合物乳胶粒(Pa,Pb)体系作为种子乳液聚

仍是一个重要的课题。

途径一:离子型乳化剂与非离子型乳化剂的复合,二者协同作用的结果可使聚合物具有较好的稳定性。途径二:特殊结构及高分子乳化剂的应用,徐相凌[6]等通过在普通乳化剂的亲油端中间位置上,接上一中等长度的亲油链,制成了Y型乳化剂,与其它乳化剂复配使用,能够大幅度提高体系中单体的含量。Cochin等[7]利用双亲性嵌段共聚物制成高分子乳化剂,将其与苯乙烯进行乳液接枝共聚合的手段合成微球。途径三:反应型乳化剂(又称为可聚合乳化剂)的应用,其与单体共聚,不仅可以提高体系中的固体含量,而且能显著改善乳胶的性能,所得的聚合物通常是在粒子表面包裹一层薄膜[8]。1.1.3　种子乳液聚合法的工艺创新　微乳液体系不仅大大提高体系中单体的含量和体系的稳定性,而且还可以获得高分子量聚合物和小粒径的乳胶粒子。张洪涛[9]等在微乳液体系中,成功制得了P(MMMA2UA)复合乳胶粒子,固含量可达

收稿日期:2003207229;修回日期:2003210230

基金项目:教育部高等学校骨干教师资助项目(2000265)

联系人简介:陈明清(19622),男,副教授,主要从事功能高分子的分子设计与合成研究。E2mail:mqingchen@sina.com.cn.