用乳液聚合法制备空心乳胶粒自八十年代有产品问世以来,已在医药卫生、抗震阻尼、情报记录和特种涂料等领域展示出良好的应用前景。本文总结了现有制备空心聚合物粒子的方法,并在其基础上采用两种不同方法合成出了具有空心结构的交联型聚合物乳胶粒,对乳液聚合配方及工艺条件进行了考察和优化,研究了空心乳胶粒的成孔机理,并对空心粒子形态进行了表征。对空心聚合物的光学性能耐热性及紫外吸收性能进行了初步的研究。基于相分离机理制备高交联型空心聚合物乳胶粒以低分子量的PST为种子聚合物,以MAA和DVB为混合单体对种子乳胶粒在高温下溶胀,引发壳单体聚合后,由于种子聚合物与壳聚合物之间相容性不同导致其在种子乳胶粒与壳层的界面上发生相分离成孔,制得具有高交联度壳层的空心聚合物粒子。种子聚合物的分子量是乳胶粒内相分离成孔的重要影响因素,实验确定了对于制备空心乳胶粒适宜的临界种子聚合物分子量为8700。研究表明,壳单体配比对空心粒子的形态以及空心度有一定影响,当MMA/DVB为6/4时粒子的粒径和空心度达到最大。通过跟踪一次聚合反应过程,由电镜照片对相分离成孔的过程及机理进行了进一步的研究。研究表明,相分离成孔过程发生在壳单体聚合低转化率阶段,当粒子空腔形成后,反应只起到增大转化率和壳层厚度的作用,对粒子的空心结构没有影响。与普通实心聚合物相比,本实验制备的空心聚合物具有较好的白度和较高的耐热性,其10%热损失的温度达到320℃。多步种子乳液聚合法制备空心聚合物乳胶粒 <WP=5>以亲水性的单体MMA和功能单体MAA合成出了表面具有羧基的酸性种子乳胶粒,以MMA、BA和MAA为第一壳单体在种子乳胶粒外部包覆一层玻璃化转变温度为85℃左右的壳层,通过外加碱使乳胶粒膨胀后在其外采用“饥饿态”滴加单体法包覆交联的疏水性PST壳层,经干燥制得具有空心结构的交联聚合物粒子。此方法避免了通常制备空心乳胶粒采用的外加溶剂以及高温高压。 考察了单体选择以及乳化剂、引发剂等聚合工艺条件,对于本体系选择MAA作为功能单体为种子乳胶粒提供羧基比较适合,且MAA的含量控制在20%～30%,碱中和度、碱类型、溶胀时间、种子乳液中交联剂含量对乳胶粒水合膨胀以及空心结构有一定影响。实验表明,当NH4OH/MAA的比例在1.5左右时,乳胶粒水合膨胀后的粒径最大;对于乳胶粒的水合膨胀来说,延长溶胀时间对粒径的增大没有影响;当种子乳胶粒的交联度较大时,粒子不能形成中央空腔。 研究含有空心聚合物粒子的膜的紫外吸收性能发现,该聚合物膜在波长范围在275nm到400nm之间的紫外光有明显的吸收。