康凯, 阚成友* , 杜奕, 刘德山清华大学化工系 材料科学与工程学院 北京 100084
多孔聚合物微球是20世纪80年代开发的特种高分子材料，近年来在化妆品、涂料、生物医药、造纸等领域越来越引起人们的关注[1-3]。目前的研究多限于苯乙烯（St）体系，而采用甲基丙烯酸甲酯（MMA）为主单体的体系还少有报道。本文在不加任何表面活性物质的前提下，采用两步种子乳液聚合法制备出了具有不同交联程度的P(MMA-EA-MAA)胶乳，然后进行碱处理得到了具有空腔结构和多孔结构的乳胶粒，研究了交联剂双甲基丙烯酸乙二醇酯（EGDMA）对聚合过程、胶粒特性及胶粒结构形态的影响。结果与讨论 EGDMA对聚合反应和乳胶粒特性的影响结果见表1：体系中加入交联剂后，单体转化率稍有提高；在交联剂用量低于1.5％时，乳胶粒的分散系数（δ/Dp）都很小，且变化不大, 但交联程度（Px）随交联剂用量的增加而迅速增加；交联剂用量超过1.5％后，Px上升缓慢，乳胶粒粒径逐渐减小，粒径分布略有加宽. 图1为不同EGDMA用量乳胶粒经碱处理后的电镜照片，可以看出：不加交联剂或EGDMA用量低于0.5％时，交联程度低于17％，处理后乳胶粒呈空腔结构(1~3个空腔不等)（图a、b），空腔内部有一个黑色的核，核的大小与种子乳胶粒相当，这种具有几百纳米大空腔结构的异型乳胶粒明显不同于传统的以St为主单体的多孔乳胶粒（孔径在几到几十纳米范围内）；当EGDMA用量增加到1.0%时，Px已高于59％，这时碱处理后的乳胶粒开始呈多孔结构（图c）; 以后随着EGDMA用量的增加, 尽管这种结构得以保持, 但处理前后乳胶粒体积变化百分率(ΔV) 却明显减小（图d）。当EGDMA用量较高时，经碱处理后一般乳胶粒中会形成8个左右尺寸不等的微孔。参考文献 [1] Vanderhoff J W。Synthesis of Hollow Polymer Particle Latex by Using Seeded Emulsion Polymerization Technique. Polymer Material Science, 1991, 64: 345 [2] Landry-Coltrain C J, Leon J W, Franklin L M, Wang X P。Multilayer Inkjet Recording Element with Porous Polyester Particle. UP, 0138604, 2003 [3] Benson J R, Kitagawa N, Li N。Porous Crosslinked Polymeric Microbeads. WO, 9533553, 1995论文来源:2004年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集
