核壳结构乳液研究进展
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富集不 同的成分 ，即核壳型乳胶粒 ，从而赋予核与壳各不 种子乳液后 ，壳层单体 以一定 的速度恒速滴加 ，使聚合期
同的功能 ，得到不同性能的复合 乳液 ，这样 ，材料的复合 间没有 充足的单体 ；预溶胀 法是将单体 加入到乳 液体 系
从 单纯 的机械共混发展到亚微观有机复合 ，即从第一代 复 层与外层可能存在接枝、互穿 网络或离子键合 ，不同于～ 般 的共聚物 或共混物 ，在原料组成相同的条件下 ，乳胶粒 的核壳结构可 以显著提高聚合物乳液的耐 磨、 耐水、 耐候、 中， 在一定温度下溶胀一定 时间， 然后引发聚合。 ｇｓｅ Ｕ ｌｔｄ 用于交联的种子体 系，可制备新型的核壳粒子。 这 三种不 同的聚合 工艺将直接 影响到乳 液粒子 的形 态结构。可以得 到正 常核壳结构型
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０ 引言
乳液聚 合技术的开发始 于２ 世纪早 期，研究至 今已有 Ｏ
液 聚合技术已经 来制备各种可 聚合物乳液 被用 能的 。
近 年 史， 于 液 有 小 不 染 境 使用 １核壳结构乳液的聚合工艺 百 历 由 乳 具 生 、 污 环 、 安
全、可直接作为产品使 用，同时能节省大量的有机溶剂等 核壳乳液最 常用的制备方法是种子乳液聚合。首先将 优 良特殊 的性能 ，乳液聚合技术 日益受到人们的关注 ，近 单体或混合单体 Ｉ 按常规方法聚合得到乳液聚合物 Ｉ，然 年来 ，各国对乳液 聚合技术 的研究与开 发的竞争愈 演愈 后按 一定的方式 加入单体 或混合单体 Ⅱ、引发 剂和 乳化 烈 ，在乳液聚合领域也取得 了较大进展 ，衍生出了不少新 剂 ，在种子乳液的基础 上进行聚合 ，得 到具有特殊形态结 的聚合方式 ，主要有分散聚合、乳液缩聚、无皂聚合、微 乳液聚合、细乳液聚合、反应性聚合物微凝胶 的合成、乳 构的复合乳液。如果得 到的乳胶粒具有以聚合物 Ｉ为核 ， 聚合物 Ⅱ为壳的核 壳结构 ，则 叫正 常的核 壳结构乳胶粒
壳结构乳胶粒子 ｉ其他不具有正常核壳结构的乳胶粒子都
叫异形结构乳胶粒子。通过控 制聚合反应条件及聚合物组 成 ，采用核壳乳液聚合方法可以得到各种形态结构的乳胶 粒子。
“ 粒子设计 ” 的新概念 ， 其主要 内容包括异相结构的控 制、
对于核壳乳液聚合来说 ，最重要的是第二阶段的乳液
异型粒子宫能 团在粒子内部和表面上的分 布、粒径分布及 聚合。 根据壳层单体 不同的加入方式 ， 主要集中在 间歇法、
２核 壳乳胶粒结构形态的影响 因素
根据反应条件 、合成工艺及单体物化性质等的不同 ，
典型核壳乳胶粒。从理论上讲 ，如果以两种完全不相容而 且互相不 发生任何物 化作 用的聚合物作 为核 壳乳胶粒 的
聚合过程 中 ，壳层 疏水聚合 物可能 向种子乳胶 粒内部迁
移 ， 而有可能形成非正常的结构形态（ 从 如草莓型、 雪人型、
、
合材料 发展 到第 二代复合材料 。 由于核壳结构乳胶粒 内 介绍了一种制备单分散性胶乳 的两步溶胀法 ，并将此法应
ห้องสมุดไป่ตู้
草莓型、夹心型、雪
人型、翻转型和海 岛型等核壳结构乳胶粒子。
通常能形成正常核壳结构的乳胶粒 反之 以亲水性单体为
核层单体 ，以疏水性 单体为壳层单体 的种子乳液聚合 ，在
液互穿 网络聚合物 、辐射乳液聚合 、乳液定向聚合 、具有 子 ；反之 ，以聚合物 Ⅱ为核 ，聚合物 Ｉ 为壳 ，则 叫翻转核 异形 乳胶粒结构（ 如核／ 壳结构、梯度结构、半月形结构 、
草莓形结构等） 的乳液聚合 、活性／ 乳液聚合和幂级 加 可控 料（ｏ ｅ ｅ ｄ￣ 液聚合等。 ｐｗ ｒｆ ｅ ）Ｌ 随着复 合技术 的发展 ，２ 世纪８ 年代０ｕ ０ 出了 Ｏ ０ ｋｂ 提
谢 浩 ，闰福安 （ 工程 大 化］与 匍药学 ， 汉 ３０ ３ 武ｊ 又 － ４ ｝ Ｉ 院 武 ４ ０ ） ７
ｆ
抗污、防辐射性能 以及抗张强度 、抗 中强度和粘结强度、 摘 要： 综述了核壳乳液聚合的发展、聚合工艺及 改善其透 明性 、降低最低成膜温度和改善加工性能”。 正是 由于核壳结构乳胶粒子有着这些优异的性能，核 影响因素 ， 并对１ ￣７核壳结构与其他结构乳液在性
粒子表面处理等。核 壳乳液聚合就是在 “ 粒子设计 ”的概 半连续法和预溶胀法等工艺的研 究 。间歇 法是按配方将
念下建 立起来的 ，把两种或多种性质不 同的物质在一定条 种子乳液、单体 、水及补加的乳化 剂同时加入反应器中，
件下分两阶段或多阶段聚合 ，使乳胶粒的内侧 与外侧分别 然后加入 引发剂进行壳层聚合 ；半连续法 中将引发剂加入
能方面的优缺点 ， 而且阐述了核壳结构的不足以及
发展前景。 关键词：核壳结构；乳液；展望
壳乳液已经广泛地应用于涂料 、塑料、橡胶、粘合 剂、生
物医学 、药物、信息情报及 电子等工业领域。核壳结构聚 合物粒子 的研究 与开 发以其优 异的性能和极 好的应 用前 景而一直受到人们 的青 睐， 在核壳化工艺、 粒子结构形态、 形成机理及性能等 方面 的研究都取得 了许 多进展。核壳乳
邓爱 民等 在聚合 中选取 由相 同单体 以不 同比例组成 的核壳聚合物 ，同时为增大壳层混合单体的亲水性 ，使之
采 用核 壳结构乳 液聚合并 不总是 能得到核 壳界限分 明的 海 岛型 、 翻 转 型 ） 胶 粒 。 乳
同的功能 ，得到不同性能的复合 乳液 ，这样 ，材料的复合 间没有 充足的单体 ；预溶胀 法是将单体 加入到乳 液体 系
从 单纯 的机械共混发展到亚微观有机复合 ，即从第一代 复 层与外层可能存在接枝、互穿 网络或离子键合 ，不同于～ 般 的共聚物 或共混物 ，在原料组成相同的条件下 ，乳胶粒 的核壳结构可 以显著提高聚合物乳液的耐 磨、 耐水、 耐候、 中， 在一定温度下溶胀一定 时间， 然后引发聚合。 ｇｓｅ Ｕ ｌｔｄ 用于交联的种子体 系，可制备新型的核壳粒子。 这 三种不 同的聚合 工艺将直接 影响到乳 液粒子 的形 态结构。可以得 到正 常核壳结构型
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近 年 史， 于 液 有 小 不 染 境 使用 １核壳结构乳液的聚合工艺 百 历 由 乳 具 生 、 污 环 、 安
全、可直接作为产品使 用，同时能节省大量的有机溶剂等 核壳乳液最 常用的制备方法是种子乳液聚合。首先将 优 良特殊 的性能 ，乳液聚合技术 日益受到人们的关注 ，近 单体或混合单体 Ｉ 按常规方法聚合得到乳液聚合物 Ｉ，然 年来 ，各国对乳液 聚合技术 的研究与开 发的竞争愈 演愈 后按 一定的方式 加入单体 或混合单体 Ⅱ、引发 剂和 乳化 烈 ，在乳液聚合领域也取得 了较大进展 ，衍生出了不少新 剂 ，在种子乳液的基础 上进行聚合 ，得 到具有特殊形态结 的聚合方式 ，主要有分散聚合、乳液缩聚、无皂聚合、微 乳液聚合、细乳液聚合、反应性聚合物微凝胶 的合成、乳 构的复合乳液。如果得 到的乳胶粒具有以聚合物 Ｉ为核 ， 聚合物 Ⅱ为壳的核 壳结构 ，则 叫正 常的核 壳结构乳胶粒
壳结构乳胶粒子 ｉ其他不具有正常核壳结构的乳胶粒子都
叫异形结构乳胶粒子。通过控 制聚合反应条件及聚合物组 成 ，采用核壳乳液聚合方法可以得到各种形态结构的乳胶 粒子。
“ 粒子设计 ” 的新概念 ， 其主要 内容包括异相结构的控 制、
对于核壳乳液聚合来说 ，最重要的是第二阶段的乳液
异型粒子宫能 团在粒子内部和表面上的分 布、粒径分布及 聚合。 根据壳层单体 不同的加入方式 ， 主要集中在 间歇法、
２核 壳乳胶粒结构形态的影响 因素
根据反应条件 、合成工艺及单体物化性质等的不同 ，
典型核壳乳胶粒。从理论上讲 ，如果以两种完全不相容而 且互相不 发生任何物 化作 用的聚合物作 为核 壳乳胶粒 的
聚合过程 中 ，壳层 疏水聚合 物可能 向种子乳胶 粒内部迁
移 ， 而有可能形成非正常的结构形态（ 从 如草莓型、 雪人型、
、
合材料 发展 到第 二代复合材料 。 由于核壳结构乳胶粒 内 介绍了一种制备单分散性胶乳 的两步溶胀法 ，并将此法应
ห้องสมุดไป่ตู้
草莓型、夹心型、雪
人型、翻转型和海 岛型等核壳结构乳胶粒子。
通常能形成正常核壳结构的乳胶粒 反之 以亲水性单体为
核层单体 ，以疏水性 单体为壳层单体 的种子乳液聚合 ，在
液互穿 网络聚合物 、辐射乳液聚合 、乳液定向聚合 、具有 子 ；反之 ，以聚合物 Ⅱ为核 ，聚合物 Ｉ 为壳 ，则 叫翻转核 异形 乳胶粒结构（ 如核／ 壳结构、梯度结构、半月形结构 、
草莓形结构等） 的乳液聚合 、活性／ 乳液聚合和幂级 加 可控 料（ｏ ｅ ｅ ｄ￣ 液聚合等。 ｐｗ ｒｆ ｅ ）Ｌ 随着复 合技术 的发展 ，２ 世纪８ 年代０ｕ ０ 出了 Ｏ ０ ｋｂ 提
谢 浩 ，闰福安 （ 工程 大 化］与 匍药学 ， 汉 ３０ ３ 武ｊ 又 － ４ ｝ Ｉ 院 武 ４ ０ ） ７
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抗污、防辐射性能 以及抗张强度 、抗 中强度和粘结强度、 摘 要： 综述了核壳乳液聚合的发展、聚合工艺及 改善其透 明性 、降低最低成膜温度和改善加工性能”。 正是 由于核壳结构乳胶粒子有着这些优异的性能，核 影响因素 ， 并对１ ￣７核壳结构与其他结构乳液在性
粒子表面处理等。核 壳乳液聚合就是在 “ 粒子设计 ”的概 半连续法和预溶胀法等工艺的研 究 。间歇 法是按配方将
念下建 立起来的 ，把两种或多种性质不 同的物质在一定条 种子乳液、单体 、水及补加的乳化 剂同时加入反应器中，
件下分两阶段或多阶段聚合 ，使乳胶粒的内侧 与外侧分别 然后加入 引发剂进行壳层聚合 ；半连续法 中将引发剂加入
能方面的优缺点 ， 而且阐述了核壳结构的不足以及
发展前景。 关键词：核壳结构；乳液；展望
壳乳液已经广泛地应用于涂料 、塑料、橡胶、粘合 剂、生
物医学 、药物、信息情报及 电子等工业领域。核壳结构聚 合物粒子 的研究 与开 发以其优 异的性能和极 好的应 用前 景而一直受到人们 的青 睐， 在核壳化工艺、 粒子结构形态、 形成机理及性能等 方面 的研究都取得 了许 多进展。核壳乳
邓爱 民等 在聚合 中选取 由相 同单体 以不 同比例组成 的核壳聚合物 ，同时为增大壳层混合单体的亲水性 ，使之
采 用核 壳结构乳 液聚合并 不总是 能得到核 壳界限分 明的 海 岛型 、 翻 转 型 ） 胶 粒 。 乳