多年来,我们一直致力于乳胶粒子的形态控制,并逐渐认识到,在复合粒子中实现理想的结构不仅取决于乳液聚合配方,而且在很大程度上取决于反应过程条件。这些重要条件包括单体进料速率和反应温度。图1显示了反应条件变化对乳胶粒子结构的影响的一个例子,这里显示的是苯乙烯/丙烯酸乳胶粒子的透射电子显微图。

这些颗粒是由相同的配方和反应温度形成的,但单体进料速率较慢(左),较快(中)和非常快(右)。照片中含苯乙烯的相是暗的。

反应条件变化对乳胶粒子结构影响的一个例子,这里显示的是苯乙烯/丙烯酸乳胶粒子的透射电子显微图
图1

一个常见的误解是,在两阶段聚合过程中,在第二阶段过程中提供的单体是最终驻留在乳胶粒子外壳中的聚合物。虽然这种情况有时会发生,但这绝不是一个保证的结果。事实上,两种聚合物在反应结束时处于完全混合状态是很有可能的。另外,即使添加少量亲水共单体(如丙烯酸、羟基丙烯酸酯)也会对最终结构结果产生显著影响。

那么,是什么让我们得到我们想要的粒子形态呢?这里有一些参考文献,可以更好地解释这个问题。

  • 核壳和其他多相乳胶颗粒-形态的确定及其与合成变量的关系",J.涂料技术研究,169 - 180 (2008).
  • “饥饿喂给乳液聚合过程中复合乳胶粒子的结构演化:动力学冻结的建模和实验。“形态”,高分子反应工程,4、424 - 431 (2010)。

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