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具有特殊结构的聚合物乳胶粒因其性能独特而受到广泛研究。幂级加料技术是合成非均一结构的聚合物乳胶粒的有力手段，但是关于其定量的控制理论少见于报道中。本文采用幂级加料技术控制进料组成，合成具有特定分子间梯度结构的聚合物乳胶粒，并且对共聚物累积组成及序列分布进行数学分析和模拟，希望对梯度乳胶粒的生产具有指导意义。竞聚率是影响自由基聚合中共聚组成和链段分布的重要参数。采用核磁共振的方法对甲基丙烯酸甲酯（MMA）和丙烯酸丁酯（BA）乳液聚合表观竞聚率进行了测试，并采用了各种竞聚率处理方法，旨在得到统计学稳定可靠的竞聚率数据，为梯度乳液聚合模型提供参数。所得的竞聚率为=2.660.05，=0.350.02，与文献报道的溶液聚合的=2.28，=0.40不同，这可以由Maxwell-Morriso关于自由基进入乳胶粒的理论定性解释。通过链段分布的分析得到，MMA形成的数均链段数为3.65，而BA的为1.33，说明MMA较BA更容易发生自聚反应。在Mayo-Lewis方程和一级Markov链增长的假设下，通过对幂级加料过程进行微分分析，建立了幂级加料下乳液聚合的累积组成和序列分布的模型。模型包含三个参数：进料组成，竞聚率和转化率曲线。利用1H-NMR和13C-NMR监控了实验过程中累积组成和序列分布的变化，并将实验值与模型计算值进行比较，结果表明：模型结果与实验数据符合，模型可行。且将不同方法所得到竞聚率代入发现模型对竞聚率不敏感。最后，以十二烷基硫酸钠（SDS）/正戊醇（Pentanol）（质量比为7/1）为乳化剂体系进行微乳液聚合，合成了以PBA为核，PMMA为壳的纳米乳胶粒，通过TEM、1H-NMR等实验表征手段确认了乳胶粒核壳结构的存在。实验表明：体系所能达到的最大固含量为39.4%，此时需要的最少乳化剂用量为单体质量的6.3%；形成的纳米粒子的粒径随着乳化剂用量而减少，随着核单体用量的增加而增加；特别当使用1.3%（占单体质量）的乳化剂体系时，乳胶粒核壳结构清晰，核壳尺寸比与理论计算值吻合，无二次成核。