半連續(xù)乳液聚合合成多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子的方法
【專利摘要】本發(fā)明半連續(xù)乳液聚合合成多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子的方法，屬高分子化工領(lǐng)域。通過半連續(xù)聚合工藝，可以合成出具有多層殼體結(jié)構(gòu)的乳液聚合物納米粒子，該產(chǎn)物具有粒徑小、粒徑分布窄、固含量相對較高、乳化劑用量較少等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中具有較好的應(yīng)用前景。
【專利說明】半連續(xù)乳液聚合合成多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬高分子化工領(lǐng)域，是半連續(xù)乳液聚合合成多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]核殼乳液聚合，所謂核殼就是指以聚合物A為核，外層包覆聚合物B的乳膠顆粒為殼的結(jié)構(gòu)。由性質(zhì)不同的兩種或多種單體分子在一定條件下按階段聚合使顆粒內(nèi)部的內(nèi)側(cè)和外側(cè)分別富集不同的成分，通過核和殼的不同組合，得到一系列不同形態(tài)的乳膠粒子從而可賦予核殼各不相同的功能。傳統(tǒng)意義上聚合工藝對乳膠粒顆粒有較大的影響，其中最重要的就是加料方式。通常單體的加入方式可以采用3種方式:平衡溶脹法、間歇法、半間歇法。采用平衡溶脹法加料，不但種子乳膠表面單體濃度很高，而且單體有充分的時(shí)間向種子乳膠粒內(nèi)部滲透，所以種子乳膠粒內(nèi)部也富含單體。采用間歇法，將單體一次性全部加入，則在種子乳膠表面單體的濃度很高。采用半間歇法時(shí)，種子乳膠表面及內(nèi)部的單體濃度均很低。
[0003]納米技術(shù)(nanotechnology)是用單個(gè)原子、分子制造物質(zhì)的科學(xué)技術(shù)，研究結(jié)構(gòu)尺寸再0.1至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。納米材料是一種由基本顆粒組成的粉狀或團(tuán)塊狀天然或人工材料，這一基本顆粒的一個(gè)或多個(gè)三維尺寸在I納米至100納米之間，并且這一基本顆粒的總數(shù)量在整個(gè)材料的所有顆?？倲?shù)中占50%以上。
[0004]近年來，由于多層殼體結(jié)構(gòu)的分子可設(shè)計(jì)性以及殼體結(jié)構(gòu)和乳液聚合各自的優(yōu)異特性，使用乳液聚合合成具有殼體結(jié)構(gòu)產(chǎn)物越來越多的引起科研人員的關(guān)注。傳統(tǒng)的乳液殼體結(jié)構(gòu)產(chǎn)物的制備多采用種子聚合法，該加料方式在制備殼體結(jié)構(gòu)產(chǎn)物時(shí)難以制備粒徑小于SOnm的聚合物納米粒子，`另外此加料方式在加入定量的第二單體的同時(shí)，還需加入引發(fā)劑和其它各種添加劑，聚合多以接枝為主，所得的乳液粒徑較大。且一般的乳液聚合中乳化劑的含量為10%以上，單體質(zhì)量濃度一般低于10%，影響乳液聚合物納米粒子在工業(yè)化中的實(shí)際應(yīng)用。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的在于克服一般乳液聚合使用乳化劑較多、粒徑較大的不利影響，提出一種半連續(xù)乳液聚合合成多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子的方法。通過半連續(xù)聚合工藝，可以合成出具有多層殼體結(jié)構(gòu)的乳液聚合物納米粒子，該產(chǎn)物具有粒徑小、粒徑分布窄、固含量相對較高、乳化劑用量較少等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中具有較好的應(yīng)用前景。
[0006]本發(fā)明提出半連續(xù)乳液聚合合成多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子的方法，按照下述步驟進(jìn)行:
(I)將1-5份的乳化劑、0.03-0.15份的電解質(zhì)緩沖劑和去離子水配制成溶液，形成透明的溶液。乳化劑較優(yōu)的用量為2-3份。電解質(zhì)緩沖劑較優(yōu)的用量為0.05-0.10份。去離子水的用量為50-90份。
[0007](2)將步驟(1)制得的溶液經(jīng)攪拌器預(yù)乳化lOmin，然后轉(zhuǎn)移到預(yù)先通氮?dú)?，帶有攪拌器的反?yīng)裝置中，升溫至引發(fā)劑分解溫度65°C，加入0.2-0.3份的水溶性引發(fā)劑，然后升溫至80°C，開始以全微分形式(緩慢連續(xù))滴加單體。先將5-20份的單體一以微分方式(緩慢連續(xù)地)加入反應(yīng)體系中，維持氮?dú)鈿夥?，低速攪拌，Ih滴完。緩慢滴加是避免單體在體系中積聚過多，形成粒徑最小的產(chǎn)物。[0008](3)單體滴加完后，在上述溫度條件下繼續(xù)反應(yīng)2h。
[0009](4)將5-10份的單體二以微分方式(緩慢連續(xù)地)加入反應(yīng)體系中，80°C條件下，維持氮?dú)鈿夥?，低速攪拌，Ih滴完。滴加完后，在上述溫度條件下繼續(xù)反應(yīng)lh。
[0010](5)將5-10份的單體三以微分方式(緩慢連續(xù)地)加入反應(yīng)體系中，80°c條件下，維持氮?dú)鈿夥眨退贁嚢?，Ih滴完。滴加完后，在上述溫度條件下繼續(xù)反應(yīng)lh，自然冷卻至室溫，出料得到具有多層殼體結(jié)構(gòu)的聚合物粒子。
[0011]本發(fā)明中對單體均先在氮?dú)鈿夥障聹p壓蒸餾純化并除去阻聚劑。
[0012]本發(fā)明中所用的單體為苯乙烯(St)，醋酸乙烯(VAc)，甲基丙烯酸甲酯(MMA)，甲基丙烯酸(MAA)，甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)，甲基丙烯酸乙酰乙酸酯(AAEM)，甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)，甲基丙烯酸羥丙酯(HPMA)等的一種或幾種。通式可表示為(化學(xué)式):CH2=CH2-R。R 為-C6H5 或-OCOCH3 或-COO-CH3 或-COO-C-C(CH3)-C-O 或-C00-C-C-0H或-COO-C-CO-CH3。
[0013]本發(fā)明中單體一為乙烯基單體的一種或幾種，如苯乙烯(St)，醋酸乙烯(VAc)等，通式可表示為(化學(xué)式):CH2=CH2-R。R為-C6H5或-0C0CH。
[0014]本發(fā)明中單體二和單體三為丙烯酸酯類單體的一種或幾種。如甲基丙烯酸甲酯(MMA)，甲基丙烯酸(MAA)，甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)等，通式可表示為(化學(xué)式):CH2=CH-R0 R 為-COO-CH3 或-COO-C-C (CH3) -C-O 或-C00-C-C-0H 或-COO-C-CO-CH3 等，單體二和單體三可以相同，也可以不同。
[0015]本發(fā)明使用的乳化劑為:十二烷基硫酸鈉(SDS)，丙烯酰胺基異丙基磺酸鈉(A-2405)，含烯丙基的特種醇醚硫酸鹽(NRS-10)，烷基酚烯丙基聚醚硫酸鹽型陰離子表面活性劑(V-20S)，OP系列等之一種或幾種。
[0016]本發(fā)明使用的引發(fā)劑為:過硫酸鉀(KPS)，過硫酸銨(APS)，十二烷基磺酸(ABS)等之一種或幾種。
[0017]本發(fā)明使用的電解質(zhì)緩沖劑為:碳酸氫鈉(NaHCO3)，碳酸鈉(Na2CO3)，鄰苯二甲酸(C8H6CM)，鄰苯二甲酸氫鉀(C8H5KO4),氫氧化鈉(NaOH)等。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
1:本技術(shù)發(fā)明可以合成具有多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子，通過聚合工藝和單體種類的選擇，可以有效控制乳液粒子的交聯(lián)密度，并且可以使得整個(gè)反應(yīng)體系中使用的乳化劑用量大幅減少，總體低于2wt%，解決了傳統(tǒng)乳液聚合中重要缺陷一乳化劑用量過高的問題。
[0019]2:本技術(shù)發(fā)明采用了全微分的投料方式，有效解決了傳統(tǒng)的一次性投料法和半連續(xù)投料法產(chǎn)物粘度較高，粒徑較大的缺陷。全部單體以微分方式加入時(shí)，得到的粒徑比單體一次性(一次性投料法)加入得到的粒徑，大于分三批(半連續(xù)投料法)加入得到的粒徑大大降低，產(chǎn)物粘度也有明顯下降。全微分投料法(緩慢滴加)避免單體在體系中積聚過多，從而使體系不穩(wěn)定或形成均聚物，并且使單體反應(yīng)完全，可以得到具有多層殼體結(jié)構(gòu)、較高固含量、較小粒徑及粒徑分布的聚合物粒子乳液。由本方法制備的多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子具有高固含量、低乳化劑用量、粒徑小的特征，可以增加固含量/乳化劑用量比值。聚合物粒徑范圍10nm-40nm。聚合物納米粒子可含有胺基、羥基、羧基等多種官能團(tuán),在合適的條件下可能交聯(lián)成膜。
[0020]本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于納米膠囊、光學(xué)、光子晶體、催化、醫(yī)藥與生物等。
[0021]【具體實(shí)施方式】:
本發(fā)明制備的多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子的性能可用如下方法表征:粒徑大小及粒徑分布指數(shù)(F1DI)采用Zetasizer Nano ZS納米粒度儀(英國Malver)測定；涂膜力學(xué)性能用Instron電子拉力試驗(yàn)機(jī)測試；乳液聚合物結(jié)構(gòu)用傅立葉紅外光譜儀(FTIR)測定；乳液玻璃化溫度用差示掃描量熱儀(DSC)測定；最低成膜溫度用最低成膜溫度以測定；乳液的乳膠粒子形態(tài)用掃描電鏡(TEM)測定；乳液乳膠膜交聯(lián)通過MEK (甲基乙基酮)加熱回流萃取的方法測定；涂膜的鉛筆硬度按ASTM-3364測定；附著力按GB/T9286-88十字劃格法測定；耐化學(xué)溶劑性(MEK)的測試是用被MEK飽和的無紡紙往返擦洗涂膜表面，記錄涂膜剛被擦破的擦洗次數(shù)。多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子粘度采用SNB-1數(shù)字粘度計(jì)測定。下面結(jié)合實(shí)例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0022]實(shí)施例1:半連續(xù)乳液聚合合成多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子的方法。
[0023]聚合步驟:
一:具有殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子核的制備
將2.0gSDS加入0.lgNaHC03、80g去離子水組成的溶液中。在體系中反復(fù)通氮?dú)獬?，將溶液攪拌升溫?5°C并加入0.3gAPS引發(fā)劑，升溫至80°C恒溫，將單體IOg苯乙烯(St)緩慢連續(xù)滴加入體系中，以0.16g/min速度滴加lh，維持氮?dú)鈿夥?，低速攪拌。滴加完畢后繼續(xù)在80°C下反應(yīng)2h，使單體反應(yīng)完全。
[0024]二:具有殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子中間層的制備
將單體5g甲基丙烯酸甲酯(MMA)緩慢連續(xù)滴加入體系中，維持80°C條件和氮?dú)鈿夥?，低速攪拌，?.08g/min速度滴加lh，滴加完畢后繼續(xù)在80°C下反應(yīng)lh，使單體反應(yīng)完全。
[0025]三:具有殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子外殼的制備
將單體5g甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)緩慢連續(xù)滴加入體系中，維持80°C條件和氮?dú)鈿夥?，低速攪拌，?.08g/min速度滴加lh，滴加完畢后繼續(xù)在80°C下反應(yīng)lh，使單體反應(yīng)完全。乳液聚合物粒子產(chǎn)物自然冷卻至室溫出料，產(chǎn)物為泛藍(lán)光的透明液體，粒徑為22.0nm0
[0026]實(shí)施例2:半連續(xù)乳液聚合合成多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子的方法。
[0027]聚合步驟:
一:具有殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子核的制備
將2.0gSDS加入0.lgNaHC03、80g去離子水組成的溶液中。在體系中反復(fù)通氮?dú)獬?，將溶液攪拌升溫?5°C并加入0.3gKPS引發(fā)劑，升溫至80°C恒溫，將單體15g苯乙烯(St)緩慢連續(xù)滴加入體系中，以0.25g/min速度滴加I h，維持氮?dú)鈿夥?，低速攪拌。滴加完畢后繼續(xù)在80°C下反應(yīng)2 h，使單體反應(yīng)完全。
[0028]二:具有殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子中間層的制備
將單體5g甲基丙烯酸甲酯(MMA)緩慢連續(xù)滴加入體系中，維持80°C條件和氮?dú)鈿夥?，低速攪拌，?.08g/mi n速度滴加lh，滴加完畢后繼續(xù)在80°C下反應(yīng)lh，使單體反應(yīng)完全。[0029]三:具有殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子第三層的制備
將單體5g甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)緩慢連續(xù)滴加入體系中，維持80°C條件和氮?dú)鈿夥?，低速攪拌，?.08g/min速度滴加lh，滴加完畢后繼續(xù)在80°C下反應(yīng)lh，使單體反應(yīng)完全。
[0030]四:具有殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子外殼的制備
將單體5g甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)緩慢連續(xù)滴加入體系中，維持80°C條件和氮?dú)鈿夥?，低速攪拌，?.08g/min速度滴加lh，滴加完畢后繼續(xù)在80°C下反應(yīng)lh，使單體反應(yīng)完全。乳液聚合物粒子產(chǎn)物自然冷卻至室溫出料，產(chǎn)物為泛藍(lán)光的透明液體，粒徑為31.0nm0
[0031]實(shí)施例3:半連續(xù)乳液聚合合成多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子的方法。
[0032]聚合步驟:
一:具有殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子核的制備
將 2.0gSDS/0P-10 復(fù)合乳化劑(SDS/0P-10=2:1,質(zhì)量比，下同)加入 0.1gNaHCO3'80g去離子水組成的溶液中。在體系中反復(fù)通氮?dú)獬酰瑢⒁l(fā)溶液攪拌升溫至65°C并加入 0.3gKPS引發(fā)劑，升溫至80°C恒溫，將單體IOg苯乙烯(St)緩慢連續(xù)滴加入體系中，以
0.16g/min速度滴加lh，維持氮?dú)鈿夥?，低速攪拌。滴加完畢后繼續(xù)在80°C下反應(yīng)2h，使單體反應(yīng)完全。
[0033]二:具有殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子中間層的制備
將單體IOg甲基丙烯酸甲酯(MMA)緩慢連續(xù)滴加入體系中，維持80°C條件和氮?dú)鈿夥?，低速攪拌，?.16g/min速度滴加lh，滴加完畢后繼續(xù)在80°C下反應(yīng)lh，使單體反應(yīng)完全。
[0034]三:具有殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子外殼的制備
將單體5g甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)緩慢連續(xù)滴加入體系中，維持80°C條件和氮?dú)鈿夥眨退贁嚢?，?.08g/min速度滴加lh，滴加完畢后繼續(xù)在80°C下反應(yīng)lh，使單體反應(yīng)完全。乳液聚合物粒子產(chǎn)物自然冷卻至室溫出料，產(chǎn)物為泛藍(lán)光的透明液體，粒徑為34.0nm。
[0035]實(shí)施例4:半連續(xù)乳液聚合合成多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子的方法。
[0036]聚合步驟:
一:具有殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子核的制備
將2.0gSDS/0P-10復(fù)合乳化劑加入0.lgNaHC03、80g去離子水組成的溶液中。在體系中反復(fù)通氮?dú)獬酰瑢⑷芤簲嚢枭郎刂?5°C并加入0.3gAPS引發(fā)劑，升溫至80°C恒溫，將單體IOg苯乙烯(St)緩慢連續(xù)滴加入體系中，以0.16g/min速度滴加lh，維持氮?dú)鈿夥眨退贁嚢?。滴加完畢后繼續(xù)在80°C下反應(yīng)2 h，使單體反應(yīng)完全。
[0037]二:具有殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子中間層的制備
將單體5g甲基丙烯酸甲酯(MMA)緩慢連續(xù)滴加入體系中，維持80°C條件和氮?dú)鈿夥?，低速攪拌，?.08g/min速度滴加lh，滴加完畢后繼續(xù)在80°C下反應(yīng)lh，使單體反應(yīng)完全。
[0038]三:具有殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子第三層的制備
將單體5g甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)緩慢連續(xù)滴加入體系中，維持80°C條件和氮?dú)鈿夥?，低速攪拌，?.08g/min速度滴加lh，滴加完畢后繼續(xù)在80°C下反應(yīng)lh，使單體反應(yīng)完全。[0039]四:具有殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子外殼的制備
將單體5g甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)緩慢連續(xù)滴加入體系中，維持80°C條件和氮?dú)鈿夥?，低速攪拌，?.08g/min速度滴加lh，滴加完畢后繼續(xù)在80°C下反應(yīng)lh，使單體反應(yīng)完全。乳液聚合物粒子產(chǎn)物自然冷卻至室溫出料，產(chǎn)物為泛藍(lán)光的透明液體，粒徑為37.0nm0
[0040]實(shí)施例5:半連續(xù)乳液聚合合成多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子的方法。
[0041]聚合步驟:
一:具有殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子核的制備
將2.0gSDS加入0.lgNaHC03、80g去離子水組成的溶液中。在體系中反復(fù)通氮?dú)獬?，將溶液攪拌升溫?5°C并加入0.3gAPS引發(fā)劑，升溫至80°C恒溫，將單體IOg醋酸乙烯(VAc)緩慢連續(xù)滴加入體系中，以0.16g/min速度滴加lh，維持氮?dú)鈿夥?，低速攪拌。滴加完畢后繼續(xù)在80°C下反應(yīng)2h，使單體反應(yīng)完全。
[0042]二:具有殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子中間層的制備
將單體IOg甲基丙烯酸甲酯(HEMA)緩慢連續(xù)滴加入體系中，80°C，維持氮?dú)鈿夥眨退贁嚢?，?.16g/min速度滴加lh，滴加完畢后繼續(xù)在80°C下反應(yīng)lh，使單體反應(yīng)完全。
[0043]三:具有殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子外殼的制備 將單體5g甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)緩慢連續(xù)滴加入體系中，80°C，維持氮?dú)鈿夥?，低速攪拌，?.08g/min速度滴加lh，滴加完畢后繼續(xù)在80°C下反應(yīng)lh，使單體反應(yīng)完全。乳液聚合物粒子產(chǎn)物自然冷卻至室溫出料，產(chǎn)物為泛藍(lán)光的透明液體，粒徑為39.0nm。
[0044]實(shí)施例6:半連續(xù)乳液聚合合成多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子的方法。
[0045]聚合步驟:
一:具有殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子核的制備
將2.0gSDS、0.lgNaHC03、80g去離子水組成的引發(fā)溶液中。在體系中反復(fù)通氮?dú)獬酰瑢⒁l(fā)溶液攪拌升溫至65°C并加入0.3gAPS，升溫至80°C恒溫，將單體IOg醋酸乙烯(VAc)緩慢連續(xù)滴加入體系中，以0.16g/min速度滴加lh，同時(shí)升溫至80°C恒溫，維持氮?dú)鈿夥?，低速攪拌。滴加完畢后繼續(xù)在80°C下反應(yīng)2h，使單體反應(yīng)完全。
[0046]二:具有殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子中間層的制備
將單體IOg甲基丙烯酸甲酯(MMA)緩慢連續(xù)滴加入體系中，80°C，維持氮?dú)鈿夥眨退贁嚢?，?.16g/min速度滴加lh，滴加完畢后繼續(xù)在80°C下反應(yīng)lh，使單體反應(yīng)完全。
[0047]三:具有殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子外殼的制備
將單體5g甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)緩慢連續(xù)滴加入體系中，80°C，維持氮?dú)鈿夥?，低速攪拌，?.08g/min速度滴加lh，滴加完畢后繼續(xù)在80°C下反應(yīng)lh，使單體反應(yīng)完全。乳液聚合物粒子產(chǎn)物自然冷卻至室溫出料，產(chǎn)物為泛藍(lán)光的透明液體，粒徑為28.0nm。
[0048]實(shí)施例7:半連續(xù)乳液聚合合成多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子的方法。
[0049]聚合步驟:
一:具有殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子核的制備
將2.0gSDS、0.lgNaHC03、80g去離子水組成的引發(fā)溶液中。在體系中反復(fù)通氮?dú)獬酰瑢⒁l(fā)溶液攪拌升溫至65°C并加入0.3gAPS，升溫至80°C恒溫，將單體IOg醋酸乙烯(VAc)緩慢連續(xù)滴加入體系中，以0.16g/min速度滴加lh，同時(shí)升溫至80°C恒溫，維持氮?dú)鈿夥?，低速攪拌。滴加完畢后繼續(xù)在80°C下反應(yīng)2h，使單體反應(yīng)完全。
[0050]二:具有殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子中間層的制備
將單體IOg甲基丙烯酸甲酯(MMA)緩慢連續(xù)滴加入體系中，80°C，維持氮?dú)鈿夥?，低速攪拌，?.16g/min速度滴加lh，滴加完畢后繼續(xù)在80°C下反應(yīng)lh，使單體反應(yīng)完全。
[0051]三:具有殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子外殼的制備
將單體5g甲基丙烯酸甲酯(MMA)緩慢連續(xù)滴加入體系中，80°C，維持氮?dú)鈿夥眨退贁嚢?，?.08g/min速度滴加lh，滴加完畢后繼續(xù)在80°C下反應(yīng)lh，使單體反應(yīng)完全。乳液聚合物粒子產(chǎn)物自然冷卻至室溫出料，產(chǎn)物為泛藍(lán)光的透明液體，粒徑為31.0nm。
[0052]表1多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子的性能:
【權(quán)利要求】
1.半連續(xù)乳液聚合合成多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子的方法，其特征在于按照下述步驟進(jìn)行: (1)將1-5份的乳化劑、0.03-0.15份的電解質(zhì)緩沖劑和去離子水配制成溶液，形成透明的溶液；乳化劑較優(yōu)的用量為2-3份；電解質(zhì)緩沖劑較優(yōu)的用量為0.05-0.10份；去離子水的用量為50-90份； (2)將步驟(1)制得的溶液經(jīng)攪拌器預(yù)乳化lOmin，然后轉(zhuǎn)移到預(yù)先通氮?dú)?，帶有攪拌器的反?yīng)裝置中，升溫至引發(fā)劑分解溫度65°C，加入0.2-0.3份的水溶性引發(fā)劑，然后升溫至80°C，開始以全微分形式(緩慢連續(xù))滴加單體； 先將5-20份的單體一以微分方式(緩慢連續(xù)地)加入反應(yīng)體系中，維持氮?dú)鈿夥?，低速攪拌，Ih滴完；緩慢滴加是避免單體在體系中積聚過多，形成粒徑最小的產(chǎn)物； (3)單體滴加完后，在上述溫度條件下繼續(xù)反應(yīng)2h； (4)將5-10份的單體二以微分方式(緩慢連續(xù)地)加入反應(yīng)體系中，80°C條件下，維持氮?dú)鈿夥眨退贁嚢?，Ih滴完；滴加完后，在上述溫度條件下繼續(xù)反應(yīng)Ih ； (5)將5-10份的單體三以微分方式(緩慢連續(xù)地)加入反應(yīng)體系中，80°C條件下，維持氮?dú)鈿夥眨退贁嚢?，Ih滴完；滴加完后，在上述溫度條件下繼續(xù)反應(yīng)lh，自然冷卻至室溫，出料得到具有多層殼體結(jié)構(gòu)的聚合物粒子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半連續(xù)乳液聚合合成多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子的方法，其特征在于其中單體一為乙烯基單體的一種或幾種，如苯乙烯(St)，醋酸乙烯(VAc)等，通式可表示為(化學(xué)式):CH2=CH2-R ；R 為-C6H5 或-OCOCH。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半連續(xù)乳液聚合合成多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子的方法，其特征在于單體二和單體三為丙烯酸酯類單體的一種或幾種；如甲基丙烯酸甲酯(MMA)，甲基丙烯酸(MAA)，甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)等，通式可表示為(化學(xué)式)=CH2=CH-R ;R為-COO-CH3 或-COO-C-C (CH3) -C-O 或-C00-C-C-0H 或-COO-C-CO-CH3 等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半連續(xù)乳液聚合合成多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子的方法，其特征在于乳化劑為: 十二烷基硫酸鈉(SDS)，丙烯酰胺基異丙基磺酸鈉(A-2405)，含烯丙基的特種醇醚硫酸鹽(NRS-1O)，烷基酚烯丙基聚醚硫酸鹽型陰離子表面活性劑(V-20S)，OP系列的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半連續(xù)乳液聚合合成多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子的方法，其特征在于引發(fā)劑為:過硫酸鉀(KPS)，過硫酸銨(APS)，十二烷基磺酸(ABS)等之一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半連續(xù)乳液聚合合成多層殼體結(jié)構(gòu)聚合物粒子的方法，其特征在于電解質(zhì)緩沖劑為:碳酸氫鈉(NaHCO3),碳酸鈉(Na2CO3),鄰苯二甲酸(C8H6CM)，鄰苯二甲酸氫鉀(C8H5KO4)或氫氧化鈉(NaOH)。
【文檔編號】C08F2/30GK103641943SQ201310563925
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】張震乾, 何劍虹 申請人:常州大學(xué)