单体滴加法微乳液聚合过程中PMMA物理水凝胶形成的研究.pdf

V o l. 23 高 等 学 校 化 学 学 报 　　N o. 7　 2 0 0 2 年 7 月 　　 　　　　　CH EM ICAL JOU RNAL O F CH IN ESE UN IV ERS IT IES　　　　　　　　　 1413～ 1416　 单体滴加法微乳液聚合过程中 PMM A 物理水凝胶形成的研究 姜　琬, 王　雷, 李鸣鹤, 汪长春, 府寿宽 (复旦大学高分子科学系, 教育部聚合物分子工程重点实验室, 上海 200433) 摘要　 在 70 ℃下, 以过硫酸铵( ) 为引发剂, 采用单体滴加法, 进行微乳液聚合, 制得的聚甲基丙烯酸 A PS 甲酯(PMM A ) 微乳液可形成几乎透明的物理水凝胶. 扫描电镜(SEM ) 实验表明, 这种水凝胶是由大量的聚 合物纳米粒子彼此连接而成的物理网络形成的. 讨论了影响水凝胶形成的因素, 提出了水凝胶形成的机理. 关键词　水凝胶; 微乳液; 聚甲基丙烯酸甲酯; 扫描电镜 中图分类号　 631　　　　文献标识码　 　　　　文章编号(2002) O A 文献[1～ 4 ] 从不同角度给出了微乳液聚合的概念和研究结果后, 这种聚合方法已经得到了广泛的 [ 5～ 7 ] 研究和应用 . 虽然用传统的微乳液聚合方法可以有效地制备出粒径在 10～ 50 nm 的聚合物乳胶, 但它需要使用大量的表面活性剂来稳定纳米尺寸的乳胶粒子, 且获得的微乳液聚合物固体含量低. 人 们试图通过改进聚合工艺[ 8, 9 ] 和寻找合成新的高效乳化剂[ 9～ 13 ] 来克服上述缺点. 为此我们曾提出了一 ( ) ( 种改进的微乳液聚合方法, 成功地制备了低乳化剂浓度 质量分数 1%～ 2% 高固体含量 质量分数 ) ( ) [ 14 ] 15%～ 35% 纳米尺寸 15～ 50 nm 的聚合物微乳液 . 在过去对于高固含量的MM A 微乳液研究过 程中, 我们发现室温下在氧化还原引发体系中, 当纳米胶粒表面乳化剂的覆盖度低至临界值, 可形成 一种新型纳米级高分子物理水凝胶. 改进的高固含量微乳液聚合的反应条件, 如单体种类、固含量、 氧化还原引发剂的浓度、交联剂的引入及聚合物 T g 等, 会影响纳米水凝胶的形成. 原子力显微镜 (A FM ) 和扫描电子显微镜(SEM ) 等技术成功揭示了高分子物理水凝胶是由纳米胶粒聚集体形成的独 [ 15 ]