。614 北京科技大学学报 第31卷 (b) 100m 图2网络Ⅱ染色试样（和未染色试样的透射电镜照片(b) Fig.2 TEM images of stained Netw orks lI sam ple (a)and unstained Networks-II sampe (b) 貌.相比之下，未经染色的试样由于衬度很低，成像2.2网络质量配比对乳液粒子微观形貌的影响 模糊，无法观察到乳液粒子清晰的微观形貌 互穿网络聚合物的不同网络质量配比会直接影 由图1和图2可见，在P(MMA一St)/P(BA- 响乳液粒子的微观形貌.本研究根据表1的网络质 EA)互穿网络聚合物乳液的制备过程中，网络I单 量配比实验设计，制备了一系列乳液试样，得到了 体和乳化剂等经分散均匀后，单体从单体珠滴内，经 图4中不同网质量配比乳液试样的透射电镜照 水相扩散到胶束中，在引发剂的作用下发生聚合，形 片. 成网络I乳胶粒.网络Ⅱ单体通过溶胀的方式，从 表1不同网络质量配比乳液聚合实验 网络Ⅱ单体珠滴内，经水相进入网络I乳胶粒，引 Table I Experiments of samples with different mass ratios of net- 发聚合后形成了互穿网络结构，导致了图2()中外 works I to netw orks-lⅡ 壳部分的不均匀形貌.可以看出，越靠近粒子的核 试样 1 2 34 5 心区域，网络Ⅱ单体越难溶胀进去，因此互穿网络结 网路1网络IⅡ70306040505040603070 构比较容易在外壳部分形成，即互穿网络壳一核结 构.图3为上述过程的理想模型 如图4所示，在相同的实验条件下，随着网络单 体I质量的减小，乳胶粒体积越来越小.这是由于 MMA St ●● ● 各试样乳化剂的浓度相同，胶束浓度相同，随着网络 I单体质量的递减，单个胶束中聚合成大分子的单 体量也递减，导致乳胶粒体积递减.在与网络Ⅱ组 分共聚互穿后，粒子壳部分具备明显网络结构：随着 网络Ⅱ单体的质量递增，互穿网络壳结构逐渐完整 Networks I Karticle 但是乳胶粒体积递减的变化趋势没有改变，因此可 以推断网络结构更加致密.试样1和试样2的网络 Ⅱ质量较少，能够看到粒子表面形成不完整的互穿 网络壳结构.随网络Ⅱ质量的增加，试样3~试样5 BA EA 粒子的互穿网络外壳逐渐趋于完整.由此可见，对 于乳液粒子的微观形貌，网络I对乳液粒子的体积 做出较大贡献，而网络Ⅱ对乳液粒子的互穿网络壳 结构做出较大贡献. 2.3溶胀方式对乳液粒子微观形貌的影响 溶胀方式是影响乳液性质的重要因素之一.本 Networks Il Particle 研究采用普通溶胀和反向溶胀的方法考察溶胀方式 对乳液粒子微观形貌的影响.所谓反向溶胀是指在 图3丙烯酸酯系互穿网络聚合物乳液形成过程的理想模型 Fig.3 Ideal model of IPNs polymerization process 网络Ⅱ单体质量大于网络I单体质量时，不改变原图 2 网络Ⅱ染色试样( a) 和未染色试样的透射电镜照片( b) Fig.2 TEM images of stained Netw orks- Ⅱ sam ple ( a) and unstained Netw orks-Ⅱ sample ( b) 貌.相比之下, 未经染色的试样由于衬度很低, 成像 模糊, 无法观察到乳液粒子清晰的微观形貌. 由图 1 和图 2 可见, 在 P( MMA -St) /P ( BA - EA) 互穿网络聚合物乳液的制备过程中, 网络 Ⅰ单 体和乳化剂等经分散均匀后, 单体从单体珠滴内, 经 水相扩散到胶束中, 在引发剂的作用下发生聚合, 形 成网络 Ⅰ乳胶粒.网络 Ⅱ单体通过溶胀的方式, 从 网络 II 单体珠滴内, 经水相进入网络 Ⅰ乳胶粒, 引 发聚合后形成了互穿网络结构, 导致了图 2( a) 中外 壳部分的不均匀形貌.可以看出, 越靠近粒子的核 心区域, 网络Ⅱ单体越难溶胀进去, 因此互穿网络结 构比较容易在外壳部分形成, 即互穿网络壳-核结 构.图 3 为上述过程的理想模型 . 图 3 丙烯酸酯系互穿网络聚合物乳液形成过程的理想模型 Fig.3 Ideal model of IPNs polymerization process 2.2 网络质量配比对乳液粒子微观形貌的影响 互穿网络聚合物的不同网络质量配比会直接影 响乳液粒子的微观形貌 .本研究根据表 1 的网络质 量配比实验设计, 制备了一系列乳液试样, 得到了 图 4 中不同网络质量配比乳液试样的透射电镜照 片 . 表 1 不同网络质量配比乳液聚合实验 Table 1 Experiments of samples w ith diff erent mass ratios of net￾works- Ⅰ t o netw orks-Ⅱ 试样 1 2 3 4 5 网络Ⅰ∶网络Ⅱ 70∶30 60∶40 50∶50 40∶60 30∶70 如图 4 所示, 在相同的实验条件下, 随着网络单 体 Ⅰ质量的减小, 乳胶粒体积越来越小 .这是由于 各试样乳化剂的浓度相同, 胶束浓度相同, 随着网络 Ⅰ单体质量的递减, 单个胶束中聚合成大分子的单 体量也递减, 导致乳胶粒体积递减 .在与网络 Ⅱ组 分共聚互穿后, 粒子壳部分具备明显网络结构;随着 网络Ⅱ单体的质量递增, 互穿网络壳结构逐渐完整, 但是乳胶粒体积递减的变化趋势没有改变, 因此可 以推断网络结构更加致密.试样 1 和试样 2 的网络 Ⅱ质量较少, 能够看到粒子表面形成不完整的互穿 网络壳结构.随网络 Ⅱ质量的增加, 试样 3 ～ 试样 5 粒子的互穿网络外壳逐渐趋于完整 .由此可见, 对 于乳液粒子的微观形貌, 网络 Ⅰ对乳液粒子的体积 做出较大贡献, 而网络 Ⅱ对乳液粒子的互穿网络壳 结构做出较大贡献 . 2.3 溶胀方式对乳液粒子微观形貌的影响 溶胀方式是影响乳液性质的重要因素之一.本 研究采用普通溶胀和反向溶胀的方法考察溶胀方式 对乳液粒子微观形貌的影响 .所谓反向溶胀是指在 网络 Ⅱ单体质量大于网络 Ⅰ单体质量时, 不改变原 · 614 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 31 卷