核/壳乳胶粒子形成额影响因素

 

(1) 聚合工艺的影响 单体Ⅱ加入的方式有半连续法、间歇法和溶胀法。半连续法是达到聚合温度后,单体Ⅱ维持在一定时间内均匀加入,使滴加速率小于聚合速率,体系中的单体Ⅱ浓度始终较小,即聚合处于饥饿状态;间歇法是达到聚合温度后,一次性加入单体Ⅱ,浓度处于富裕状态;溶胀法是单体Ⅱ加入后在种子乳胶粒上溶胀一定时间,使单体Ⅱ部分渗入到种子乳胶中,再升到聚合温度聚合。用连续法时,种子乳胶粒的表面和内部的单体Ⅱ浓度都很低;间歇法时,种子乳胶粒的表面单体Ⅱ的浓度很高;用溶胀法时,种子乳胶粒的表面和内部的单体Ⅱ浓度都很高。
(2) 两类聚合物的特性的影响 一般来说若两种聚合物亲水性都较小,且相差也不大时,则会按照单体的加料及聚合物形成的顺序构成乳胶粒子,即种子聚合物Ⅰ为核,第二步聚合物Ⅱ为壳。若聚合物Ⅱ亲水能力高于聚合物Ⅰ的亲水能力。且聚合物Ⅱ的亲水能力很强,最终形成的乳胶粒子会呈现规整的球型核或壳结构,即核层由聚合物Ⅰ,壳层由聚合物Ⅱ组成。
两类聚合物之间的混溶性很差,单体Ⅱ可溶胀聚合物Ⅰ,乳胶粒子的形态会发生一系列变化,这种变化与两阶段单体的用量比、体系黏度、引发剂类型以及聚合方法等因素有关。
(3) 引发剂类型的影响 在MMA为单体Ⅰ,St为单体Ⅱ的种子乳液聚合中,用油溶性引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)和亲水性不大的4,4′-二偶氮基-4-氰基戊酸(ABCVA)时,制得的乳胶粒子都观察到了“翻转现象”。这是由于PMMA比St亲水性大,趋向靠近水相,而St则钻到PMMA乳胶粒子内部远离水相而进行聚合。当使用水溶性引发剂过硫酸钾(KPS)时,过硫酸钾(KPS)使大分子链上带上了亲水的离子基团,增大了PS链的亲水性,对乳胶粒起到了稳定作用,有可能不发生翻转,得到“夹心状”,或半月状结构的乳胶粒。引发剂用量少时,仍可能发生翻转。

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