无皂乳液聚合制备磺酸功能型PS/SiO<,2>复合纳米粒子

摘要

传统乳液聚合的产物中往往残留一些乳化剂，从而在某种程度上限制了产品的应用。通过无皂乳液聚合可以得到干净、单分散性的乳胶粒子，因而无皂乳液聚合近年来受到越来越多的关注。而无皂乳液聚合，从真正意义上讲并不一定是完全无皂的。可以在无皂乳液聚合过程中，引入可离子化的引发剂，生成离子型自由基，乳液由位于粒子表面的高聚物末端的离子基团间的静电作用和短链聚合物自由基终止物的表面活性而稳定。也可以在无皂乳液聚合体系中加入水溶性共聚单体，水溶性共聚单体参加共聚，亲水基倾向排列在聚合物乳胶粒表面上，起到类似乳化剂稳定乳胶粒的作用。甲基丙烯酸钠（NaMA ）就是这样的一种单体，它分子链一端含有双键，另一端则含有羧酸钠基团。当然，也可以加入反应性乳化剂来实现无皂乳液聚合。反应性乳化剂本身既可在乳液聚合中起乳化剂作用，又能参与聚合反应过程，并且在反应前后及过程中，乳化性能保持稳定。与传统乳液聚合的乳化剂不同，反应性乳化剂分子以共价键结合在粒子表面上，而不是靠物理吸附结合，因此不会出现解吸，从而聚合物粒子凝聚过程中受到静电斥力和空间阻碍增大，乳胶的稳定性增加，并且聚合物乳胶成膜不再受乳化剂迁移的影响，聚合物膜的耐水性也将得到提高。可聚合乳化剂就是一种重要的反应性乳化剂。α－烯基十二烷基磺酸钠（AOS ）是一种可聚合乳化剂，AOS 分子链的一端含有可聚合的双键，另一端则含有磺酸钠基团，从而既可以起到乳化作用，又可以参与共聚合。本研究就是通过加入AOS 的方法利用无皂乳液聚合合成了磺酸功能型PS/SiO2 复合纳米粒子。