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聚合物与无机材料的复合是材料科学与技术的重要组成部分,也是制备高性能聚合物材料的重要方法之一。由于丙烯酸酯聚合物的可加工性、可塑性与多功能性,使之成为复合材料的首选载体之一。本文提出一种新的合成硅溶胶/聚丙烯酸酯复合乳液的方法,创新点在于用TEOS的水解缩聚产物代替了商用的硅溶胶,并对硅溶胶/聚丙烯酸酯复合乳液的合成及性能进行了研究。本研究工作首先在碱性条件下,将TEOS水解缩聚制得硅溶胶,分别用阳离子型热引发剂和阴离子型热引发剂引发MMA和BA进行乳液聚台。系统地研究了引发剂种类和浓度、TEOS浓度、聚合反应温度、聚合时pH值、单体滴加速度、搅拌速度等对乳液主要性能的影响,同时对乳胶粒子结构进行了透射电镜分析(TEM)和红外光谱分析(FTIR)。在阳离子型热分解引发体系中,硅溶胶/聚丙烯酸酯复合乳液的最佳合成工艺：BA:MMA=2:3,引发剂AIBA·2HCl的浓度为0.36wt%～0.45wt%, TEOS的浓度为9wt%～13wt%,聚合反应温度为75℃C,聚合时pH值为5.7-6.5,单体的滴加速度为1滴/1s, TEOS水解缩合过程的搅拌速度为350r/min,聚合过程的搅拌速度为300r/min,保温回流过程的搅拌速度为180r/min。TEM结果显示,杂化粒子的微观结构是聚丙烯酸酯包裹Si02的核壳结构,IR结果显示,SiO2粒子与聚丙烯酯之间存在化学键作用,这也说明有机单体大SiO2粒子表面上引发聚合。乳液的稳定性及涂膜的硬度随着TEOS浓度的升高而升高,但TEOS浓度过高时,乳液会发生沉淀,涂膜也会开裂。在阴离子型热分解引发体系中,硅溶胶／聚丙烯酸酯复合乳液的合成工艺：BA:MMA=2:3,引发剂KPS的浓度为0.32wt%～0.40wt%, TEOS的浓度为6wt%～10wt%,聚合反应温度为80℃,聚合时pH值为6.8-7.5,单体的滴加速度为1滴/1s,TEOS水解缩合过程的搅拌速度为350r/min,聚合过程的搅拌速度为300r/min,保温回流过程的搅拌速度为180r/min。TEM结果显示,Si02粒子在复合乳液中是以游离的形式存在的,这也说明Si02粒子与聚丙烯酯之间不存在化学键。阳离子型热分解体系中硅溶胶/聚丙烯酸酯复合乳液的机械稳定性、冻融稳定性、钙离子稳定性、稀释稳定性和贮存稳定性等普遍都比阴离子型热分解体系中硅溶胶/聚丙烯酸酯复合乳液的稳定性好。这就再次证明了,在阴离子型热分解体系中,SiO2粒子与聚丙烯酸酯乳胶粒并没有化学键合,在外部的压力下,SiO2粒子就会沉积下来。