形态可控SiO-%2c2-%2fPMMA复合微球地合成研究.pdfVIP

形态可控SiO /PMMA 复合微球的合成研究 2 程新建 陈敏 周树学 武利民 复旦大学材料科学系，教育部先进涂料工程研究中心，上海 200433 关键词：形态 草莓型 核壳型 乳液聚合 无机/有机纳米复合粒子将有机聚合物和无机粒子的性能结合在一起，而使其 具有比纯粹有机聚合物更优异的性能[1-6] ，从而引起了许多研究者的极大兴趣。 制备无机/有机纳米复合粒子的方法有许多种。例如，Armes[7] 等通过SiO 与 2 4- 乙烯基吡啶(4-VP)之间的酸碱作用，无皂乳液聚合方法合成了以聚合物为核， [8] SiO 为壳的草莓型纳米复合微球。Chen 等人 借助SiO 表面与1-乙烯基咪唑之间 2 2 的酸碱相互作用合成了草莓型PMMA/SiO [9] 2 纳米复合粒子。Chen 等人 又通过2-( 甲 基丙烯酰) 乙基三甲铵与胶体SiO 之间的电荷相互作用合成了PMMA/SiO 复合粒 2 2 子。Bourgeat-Lami[10] 以聚乙烯基吡咯烷酮为稳定剂，在水醇介质中，用分散聚合 的方法制得了核壳型复合粒子。最近，Zhang 等人[11]用细乳液方法制备了SiO /PS 2 纳米复合粒子。常规乳液聚合也可以用来合成无机/有机纳米复合粒子。例如， Reculusa[12]等，用大分子单体或硅烷偶联剂对 SiO2 进行表面改性，再用乳液聚合 得方法制备了不同形态的SiO /PS 复合粒子。 2 本文采用 4-VP 为辅助单体，用常规乳液聚合的方法制备了胶体 SiO2 为核、 PMMA 为壳的复合微球。通过改变乳化剂浓度、单体/SiO 的用量比，SiO 粒子的 2 2 粒径，得到了具有草莓型、多核核壳型，普通核壳型等形态可控的复合微球。 首先用Stöber 法制得不同粒径的胶体SiO 粒子。将所得SiO 醇溶胶离心分离， 2 2 用去离子水洗涤并分散于去离子水中，制得SiO2 粒子的水溶胶。 将一定量 4-VP 、 MMA 、辛基酚聚氧乙烯醚（CA897 ）、H O 和SiO 水溶胶 2 2 混合并乳化后加入四颈烧瓶中，搅拌1.5h，加热至60℃，加入1.0wt% （基于4-VP 和MMA 总质量）APS 水溶液引发反应，在N2 保护下反应24h 。冷却出料后，将 所得乳白色分散液离心分离，除掉上层液，再分散在去粒子水中。反复离心分离- 再分散，直到在TEM 下没有游离聚合物粒子为止。 当使用十二烷基硫酸钠（SDS）作乳化剂时，聚合物粒子和 SiO2 不能结合在 一起形成复合微球，将SDS 和CA897 混合使用，即使SDS 很少，仍然不能得到 稳定的复合微球，因为聚合物粒子和 SiO2 均带有负电荷，相互排斥而不能结合在 一起的缘故。只用CA897 作乳