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“核－壳”型丙烯酸乳液聚合物的制备及其应用性能研究王国军（北京东方亚科力化工科技有限公司研究中心，北京101149）摘要：采用乳液聚合制备了一系列丙烯酸类“核－壳”聚合物，通过分子设计改变核与壳单体组成考察对聚合物综合性能的影响，以及非极性增塑剂DOP和极性增塑剂TCP对其溶胶和凝胶性能的影响。
研究显示：选用玻璃化温度较高的P i-BMA作为聚合物的核层，MMA/MAA共聚物作为壳层，其溶胶和凝胶性能明显优于其它“核－壳”聚合物，该“核－壳”聚合物在汽车工业中具有广阔的应用前景。
关键词：“核－壳”乳液聚合；溶胶；凝胶；储存稳定性“核－壳”乳液聚合物是由不同性质的两种或多种单体在一定条件下按阶段聚合（即种子聚合或多阶段聚合），使乳胶颗粒内部的内侧和外侧分别富集不同的成分，通过核和壳的不同组合，得到一系列不同形态的乳胶粒子；该方法赋予核/壳不同的功能，获得具有一般无规共聚物、机械共混物难以实现的优异性能［1－3］。
当前“核－壳”乳液聚合物以优异、独特的性能在粘接领域得到广泛的应用［4－6］；但“核－壳”结构固体粉末聚合物的应用报道很少。
本文采用乳液聚合方法合成出一系列具有核壳结构的丙烯酸类聚合物，与增塑剂、填料等添加剂共混制备溶胶，在高温烘培工艺下溶胶转变成凝胶，同时兼顾溶胶的储存稳定性和凝胶的物理机械性能，最终在金属部件表面形成一层坚韧的保护膜，具有防震、防腐、隔热、抗石击等物理机械性能，在汽车工业中具有广阔的应用前景[7]。
1 试验部分1.1 原料甲基丙烯酸甲酯（MMA），丙烯酸正丁酯（BA），甲基丙烯酸正丁酯（nBMA），甲基丙烯酸异丁酯（iBMA），甲基丙烯酸（MAA），化学纯，英国Inoes Acrylics公司；过硫酸钾（KPS），分析纯，韩国大井化金株式会社；琥珀酸二辛酯亚硫酸钠（乳化剂AOT），荷兰Cytec工业公司；硫酸镁，分析纯，韩国大井化金株式会社；邻苯二甲酸二辛酯（DOP），三甲酚磷酸酯（TCP），工业级，韩国东洋化学工业株式会社；超细碳酸钙填充剂，韩国LG化学株式会社。
核壳结构叔丙乳液的合成及其稳定性影响的研究万小婷;闫福安;周勇【摘要】合成了核壳结构的叔丙乳液,考察了环保型阴离子和非离子乳化剂的种类、用量、配比以及甲基丙烯酸(MAA)和苯乙烯-马来酸酐共聚物铵盐用量对乳液稳定性的影响.采用激光粒度仪(DIS)、差示扫描量热分析仪(DSC)、透射电镜(TEM)等对乳液进行了测试及表征.结果表明:乳胶粒子呈现明显的核壳结构;选用阴离子乳化剂十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠(PCA078)和非离子乳化剂伯醇聚氧乙烯醚(EH-40),且两者质量比为1∶3,复合乳化剂用量为单体总量的2.2％,MAA的用量为单体总量的3％,保护胶体苯乙烯-马来酸酐共聚物铵盐用量为单体总量的4％时,乳液稳定性最佳.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2016(046)004【总页数】7页(P66-71,77)【关键词】叔丙乳液;核壳结构;环保型乳化剂;乳液稳定性【作者】万小婷;闫福安;周勇【作者单位】武汉工程大学化工与制药学院,武汉430074;武汉工程大学化工与制药学院,武汉430074;武汉工程大学化工与制药学院,武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4*通信联系人乳化剂是乳液聚合体系中的重要组分，对乳液聚合过程以及乳液性能有很大的影响[1]。
乳化剂由亲水和亲油链段构成，通常其亲油链长，可以较容易形成稳定的预乳液和乳胶粒。
传统的一些乳化剂结构上都含有苯基、壬基酚等基团，而这些乳化剂分子在聚合物乳液涂覆形成的薄膜中呈现游离状态，容易在胶层表面发生解吸并迁移，属于被国际环保组织严禁使用的化合物，因此环保型乳化剂在乳液聚合中的应用日益引起人们重视[2]。
聚合物乳液的稳定性是乳胶涂料及其他制成品应用的基础[3]。
影响聚合物乳液稳定性的因素很多，除乳液的配方和合成工艺外，聚合物乳液后期贮存和使用过程中，其稳定性还受到如电解质、机械作用、冻融作用、高温和稀释作用以及贮存时间等因素的影响[4]。
《核壳乳液聚合》课件课程目标：1. 了解核壳乳液聚合的定义和原理。
2. 掌握核壳乳液聚合的制备方法和应用领域。
3. 了解核壳乳液聚合的优势和挑战。
第一部分：核壳乳液聚合的定义和原理1.1 核壳乳液聚合的定义核壳乳液聚合是一种聚合技术，通过控制聚合反应的过程，形成具有核壳结构的高分子颗粒。
在这个过程中，核心和壳层分别由不同的单体或聚合物组成，形成具有特定结构和性能的颗粒。
1.2 核壳乳液聚合的原理核壳乳液聚合的基本原理是将核心单体或聚合物分散在乳液中，在外部添加壳层单体或聚合物，通过控制反应条件，使壳层在核心表面聚合形成。
通过调节核心和壳层的组成和结构，可以实现对颗粒的尺寸、形态、组成和性能的精确控制。
第二部分：核壳乳液聚合的制备方法2.1 传统核壳乳液聚合传统核壳乳液聚合是通过将核心单体或聚合物分散在乳液中，逐滴加入壳层单体或聚合物，在反应过程中控制温度、pH值和搅拌速度等条件，使壳层在核心表面聚合形成。
通过调节核心和壳层的组成和比例，可以实现对颗粒的尺寸和组成的精确控制。
2.2 现代核壳乳液聚合技术现代核壳乳液聚合技术包括“种子聚合”和“转子聚合”等方法。
种子聚合是通过先制备具有特定形状和尺寸的核心颗粒，再在其表面进行壳层聚合。
转子聚合则是通过使用特殊的转子设备，将核心单体或聚合物和壳层单体或聚合物分散在乳液中，实现核壳结构的形成。
第三部分：核壳乳液聚合的应用领域3.1 涂料和油墨核壳乳液聚合颗粒可以用于制备高性能的涂料和油墨，通过调节颗粒的尺寸、形态和组成，可以实现对涂膜的硬度、耐磨性和附着力等性能的精确控制。
3.2 塑料和橡胶核壳乳液聚合颗粒可以用于制备高性能的塑料和橡胶材料，通过调节颗粒的尺寸和组成，可以实现对材料的机械性能、热稳定性和耐候性等性能的精确控制。
3.3 药物delivery核壳乳液聚合颗粒可以用于药物传递系统，通过调节颗粒的尺寸、形态和组成，可以实现对药物释放速率和效率的精确控制。
材料的制备技术与实践课程-高分子材料实验报告实验名称：Pickering乳液聚合制备核壳粒子时间地点：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX指导老师：XXXX专业方向：XXXX学号：XXXXXXXX姓名：XXXX一、实验目的1、了解乳液聚合的基本原理、特点、配方以及各组分所起的作用，尤其是Pickering 乳化剂的稳定机理；2、了解乳液聚合实验所需基本仪器、熟悉实验基本操作以及实验注意事项；3、考察体系中单体配比对核-壳粒子制备的影响；4、掌握光学显微镜观察核-壳粒子形貌的方法。
二、实验原理1、定义乳液聚合（emulsion polymerization ）是在机械搅拌作用下，微溶或不溶水的单体在水相中由于乳化剂的作用而形成液-液乳化体系，然后在水溶性引发剂的作用下单体进行聚合，最后形成固态高聚物的乳化体系的过程。
这是一种常用的高分子合成方法，因为以水作为溶剂，对环境十分有利2、特点乳液聚合的优点包括1、聚合速度速度快、产物相对分子质量高；2、由于使用水作为介质，易于散热、温度容易控制、费用也低；3、体系稳定性好，易进行连续操作；4、聚合物呈高度分散状态，体系粘度低，故可直接用于涂料、粘合剂、织物浸渍等。
另外如需要将聚合物分离，除使用高速离心外，亦可将胶乳冷冻，或加入电解质将聚合物凝聚,然后进行分离,经净化干燥后,可得固体状产品。
乳液聚合的缺点包括1、得到固体聚合物时，需要加破乳剂破乳，使得工艺流程复杂，增加了设备投资及辅助时间，并产生大量废水，污染环境；2、得到固体粉末状高聚物，耗费大量热能，不经济；3、聚合物中常带有未洗净的乳化剂和电解质等杂质，从而影响成品的透明度、热稳定性、电性能等。
尽管如此，乳液聚合仍是工业生产的重要方法,特别是在合成橡胶工业中应用得最多。
3、原理乳液聚合的主要成份是单体、水、引发剂和乳化剂，引发剂常采用水溶性引发剂，乳化剂是乳液聚合的重要组份，它能降低溶液的表面张力，使单体容易分散成小液滴，并在乳胶粒表面形成保护层，防止乳胶粒凝聚。
