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本网讯：     摘要:采用普通乳液聚合的方法,制备了硅溶胶/聚丙烯酸酯复合乳液。通过透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和动态激光散射仪(DLS)等对复合乳液中乳胶粒子的结构进行表征,并对复合乳液的涂膜性能进行研究。结果表明,所制备的复合乳液粒子具有核-壳结构,其中核是纳米级的SiO2粒子,壳是聚丙烯酸酯。性能测试结果表明,核-壳结构的存在使得复合乳液的涂膜在硬度、附着力和化学稳定性等方面均优于纯丙乳液及硅溶胶/聚丙烯酸酯的共混乳液。     关键词:硅溶胶;聚丙烯酸酯;乳液聚合;核壳结构     0引言     含有无机组分和有机组分的无机-有机复合乳液不仅克服了高分子材料易老化、硬度差、耐热性差和无机材料硬而脆的缺点,同时还兼备有机高分子乳液成膜性好和涂膜透明、柔软等优点,以及无机物不燃性、耐擦伤性、耐候性、耐溶剂性和高硬度的优点。从而在涂料、粘合剂、纤维和纸张加工处理方面具有广阔的应用前景[1-2]。有关有机高分子材料和无机纳米SiO2粒子的复合材料的研究,国内外文献都有报道。早期的研究是通过物理共混的方法制备复合乳液,之后的研究大多通过溶胶-凝胶法或溶胶-凝胶法和乳液聚合相结合的方法制备有机/无机复合材料[3-5]。另外由于纳米SiO2粒子比表面积大,并且表面亲水,不容易与有机高分子相互结合[6],需要对纳米SiO2粒子进行表面修饰来制备具有核-壳包裹结构的复合材料[2,7-9]。上述工艺中,物理共混的工艺虽然简单,但是SiO2粒子在乳液里不能均匀分散,贮存稳定性很差;溶胶-凝胶法及粒子表面修饰法虽然可以得到SiO2粒子均匀分布的复合乳液,且复合乳液中具有核-壳包裹结构的乳胶粒子,但是反应工艺过于复杂,对实际的工业生产提出了更多的要求[10-11]。本文的重点是采用胶体形式的SiO2粒子为核,通过普通乳液聚合方法,制备具有核-壳结构的硅溶胶/聚丙烯酸酯复合乳液,工艺简单。聚合得到的复合乳液性能稳定,耐碱性、硬度和附着力较纯丙乳液有很大改进。     1实验部分     1.1主要原料     丙烯酸丁酯(BA);甲基丙烯酸甲酯(MMA);溶胶(粒径为25～30nm);十二烷基硫酸钠(SDS)、壬基酚聚氧化乙烯基醚(OP-10):化学纯;过硫酸钾(KPS)、反应型乳化剂SE-10N:分析纯。     1.2聚合实验     复合乳液的基本组成和配比见表1。将去离子水、硅溶胶、非离子型乳化剂OP-10、阴离子型乳化剂SDS放入四口烧瓶中,搅拌乳化30min,加热升温至75℃时,加入引发剂KPS,继续搅拌,然后连续滴加单体和反应     表1复合乳液基本配方 硅溶胶/聚丙烯酸酯复合乳液的结构和性能研究     型乳化剂的混合溶液,维持反应温度在75～80℃左右,滴加时间为2～3h。滴加完毕后,补加少许引发剂,继续反应015h后结束反应。待聚合物温度降至室温,调节pH值至9,得到最终的反应产物。     1.3乳液性能的测试