核壳结构聚合物乳液的合成是在种子乳液聚合基础之上发展起来的新技术,但是并非所有种子乳液聚合都能得到预期结构的核壳结构胶乳粒子。研究发现最终胶乳粒子可能是规则的正核壳、反核壳和不规则的三明治形、草莓形、海岛形等多种形态,聚合过程中的热力学和动力学因素是影响乳胶粒结构形态的根本原因。本课题采用半连续种子乳液聚合的方法合成出具有核壳结构的聚合物乳胶粒子。其主要研究内容如下:首先研究不同合成方法及工艺,研究反应温度,乳化剂,引发剂等对乳液性能的影响。发现用半连续种子乳液聚合的方法,乳化剂为烷基二苯醚二磺酸钠(DSB),乳化剂用量为单体的用量的2.5%,引发剂选用过硫酸铵(APS),引发剂用量为单体的1%,引发温度为70℃,是获得核壳结构聚合物乳液的最佳条件。研究核壳乳液聚合的影响因素,重点研究了乳化剂,引发剂,亲水性功能单体等对核壳聚合物的影响。运用热力学分析和界面自由能最小原理,对乳胶粒结构形态预测,通过透射电子显微镜(TEM)对其验证。根据聚合物玻璃化温度的变化,设计及合成出具有不同核壳结构的复合乳胶粒,从而达到设计和控制乳胶粒结构形态的目的。利用原子力显微镜(AFM)对不同温度处理下的乳胶粒子的结构和形态的变化进行研究,发现随着热处理温度的升高,乳胶粒子的结构和形态发生明显的变化,出现粒子的变形、融合并发生正反核壳的翻转,为核壳结构的控制机理提供实验依据;运用透射电镜考察核壳结构微相重组。