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本文以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯等为单体,过硫酸铵-亚硫酸氢钠氧化还原体系为引发剂,通过种子乳液聚合法制备了以PMMA-BA为“核”、PEHA-GMA为“壳”的微相复合乳液。用透射电镜观察了乳胶粒子的形态特征,表征了乳液聚合物经不同热处理温度热处理后的玻璃化转变温度、力学性能和吸水率。实验表明,当核组分乳液聚合和壳组分聚合反应温度为60℃,加料时间在40min和60min,加料完成后再反应60min,单体的总转化率均在96%以上。TEM乳胶粒子形貌测试表明,乳胶粒子为核壳结构,且核乳液和核壳乳液平均粒径分别为101 nm和132 nm。
在合成聚丙烯酸酯乳液的基础上,采用交联法改性,将不同的交联剂与乳液共混,考察了乳液和乳液与交联剂共混聚合物膜在不同热处理温度下物理性能之间的差异。研究发现,脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂和二羟甲脲三种交联剂的加入,能有效改善乳液聚合物膜的耐水性和力学性能。所得乳液与交联剂共混聚合物随热处理温度升高,拉伸强度增大、断裂伸长率降低,吸水率下降。
同时,本文还以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丙酯、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和甲基丙烯酸缩水甘油酯等为单体,过硫酸铵-亚硫酸氢钠氧化还原体系为引发剂,通过种子乳液聚合法制备了核壳型有机硅的微相复合乳液。考察了引发剂的用量、乳化剂的用量和配比、壳层软硬单体配比、有机硅用量和反应温度对乳胶粒子以及乳液聚合物性能的影响。实验证明,以过硫酸钾和亚硫酸氢钠为引发剂,核层和壳层聚合阶段聚合温度为60℃,乳化剂用量为单体总量的4%~6%,核壳两阶段乳化剂中DSB与CO-897质量比为2∶1时,乳液及乳液聚合物性能较好。同时还发现,随着壳层单体中硬单体用量的增加,玻璃化转变温度提高,膜拉伸强度增加,吸水率降低;随着乳化剂用量的增加,乳胶粒子粒径减小,聚合物的吸水率升高;有机硅氧烷的加入,使得聚合物的玻璃化转变温度、耐水性、拉伸强度提高。