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核壳乳胶粒子的结构及成膜性研究

段敏  
【摘要】:乳胶粒子的结构设计,合成及结构表征是乳液聚合的重要研究领域,其中核壳结构乳胶粒子由于在水性涂料,粘合剂,塑料改性剂等方面有着广泛的应用成为了研究的热点。 本论文设计并合成出了多种核壳结构苯丙乳液,通过使用温度随机多频调制DSC技术(TOPEM-DSC)表征方法定量的研究了核壳乳胶粒子中各相态的结构,验证了核壳间界面相区域的存在,并确定了其组成和含量。重点研究了核层聚合物和壳层聚合物单体组成复杂的乳胶粒子的合成设计因素对乳胶粒子结构变化的影响规律。并且通过使用原子力扫描显微镜(AFM)观察了多层核壳苯丙乳液的成膜过程。主要工作内容包括以下三方面。 (1)聚苯乙烯/聚丙烯酸酯(PStyrene/PAcrylate)核壳乳胶粒子的合成及结构表征。通过种子半连续乳液聚合方法合成了聚苯乙烯/聚丙烯酸丁酯(PSt/PBA)和聚苯乙烯/丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(PSt/P(BA-MMA))乳液,通过透射电子显微镜(TEM)和AFM观察了其核壳结构,通过TOPEM-DSC表征了其内部相更细致的结构,验证了界面区域的存在并并确定了其组成和含量。 (2)聚苯乙烯-丙烯酸酯/聚苯乙烯-丙烯酸酯(P(Acrylate-Styrene)/P(Acrylate-Styrene))核壳乳胶粒子的合成及结构表征。通过种子半连续乳液聚合的方法合成了P(BA-MMA-St)/P(BA-MMA-St)乳液体系,通过TOPEM-DSC系统研究了软硬相的组成,硬相玻璃化温度,亲水性单体的加入,不同成膜温度对该体系乳胶粒子结构的影响规律。 (3)聚苯乙烯-丙烯酸酯(P(Acrylate-Styrene)多层核壳结构乳胶粒子的合成及成膜性研究。采用种子半连续乳液聚合和层包层的聚合方法相结合,调节聚合工艺中乳化剂的加入方式,合成了粒径分布窄的多层核壳结构乳液,并且通过AFM观察其成膜过程,研究了交联剂和核壳比对乳胶粒子成膜过程的影响。


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