软核-硬壳聚丙烯酸酯乳胶的凝聚与成膜过程

《Industrial & Engineering Chemistry Research》：Coalescence and Film Formation of Soft-Core–Hard-Shell Polyacrylate Latex

两阶段乳液聚合制备的聚丙烯酸（PA）核壳颗粒（核心Tg≈-15°C，壳层Tg≈100°C，粒径90nm）通过FRET和AFM研究表明存在相分离。壳层在室温老化时部分混合，核心混合有限，55°C退火后核心混合度提升。该体系揭示了壳层存在非均匀相结构，为核壳乳胶相行为提供了新证据。

　　

在本研究中，我们探讨了通过两步乳液聚合法制备的模型软核（T_g ≈ ?15 °C）和硬壳（T_g ≈ 100 °C）聚丙烯酸酯（PA）颗粒（粒径90纳米）之间的聚集现象。为了评估这一较为复杂系统中的聚集情况，我们采用了F?rster共振能量转移（FRET）技术，将供体和受体染料分别放置在PA颗粒的“壳层”或“核心”中。FRET实验结果显示，高T_g的“壳层”聚合物之间存在一定程度的混合，而低T_g的核心在室温下老化以及在较高温度（55 °C）下退火后仅有轻微的混合现象。这些结果支持了PA颗粒的“壳层”是分布不均匀的观点。通过FRET和原子力显微镜还研究了PA颗粒“壳层”与“核心”之间的相行为，两项研究均提供了相分离的明确证据。这些结果为理解具有“壳层-核心”结构的PA乳胶的相行为提供了重要见解。