Page 91 - 《精细化工》2020年第5期

第 37 卷第 5 期 精 细 化 工 Vol.37, No.5
202 0 年 5 月 FINE CHEMICALS May 2020

功能材料
亚微米中空聚合物微球的制备及其形貌调控

陈国顺 1,3 ，李雪坤 1,3* ，尤雅芳 2,3 ，崔 慧 2,3 ，

卞嘉祺 2,3 ，罗 勇 1,2,3 ，杨维成 1,3*
（1. 聚烯烃催化技术与高性能材料国家重点实验室，上海 200062；2. 上海市聚烯烃催化技术重点实验室，
上海 200062；3. 上海化工研究院有限公司，上海 200062）

摘要：以甲基丙烯酸（MAA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、甲基丙烯酸丁酯（BMA）、苯乙烯（St）、三羟甲基
丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）为原料，采用乳液聚合协同碱渗透溶胀法，制备了亚微米中空聚合物微球（HPM）。
通过 SEM、TEM、DLS 分别对 HPM 的形貌和粒径进行了表征，并考察了 HPM 的遮盖性能。考察了引发剂用
量对核粒径的影响、中间层和壳层聚合物质量比对 HPM 形貌结构及其遮盖性能的影响。结果表明：在核制备过
程中，核的粒径随引发剂用量的增加而减小；对于平均粒径为 148 nm 的核，当中间层 m（MAA）∶m（BMA）∶
m（MMA）= 3∶10∶87，壳层 m（St）∶m（TMPTA）= 97∶3 时，可制备平均粒径 414 nm、中空率为 40.6%
的 HPM，且 HPM 表面较为光滑，此时 HPM 具有优异的遮盖性能，遮盖度达到 66%。
关键词：中空聚合物微球；形貌调控；乳液聚合；功能材料
中图分类号：TQ637；TQ317 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2020) 05-0941-07

Preparation and morphology control of submicro-hollow polymer microspheres

2,3
1,3
2,3
2,3
CHEN Guoshun , LI Xuekun 1,3* , YOU Yafang , CUI Hui , BIAN Jiaqi ,
LUO Yong 1,2,3 , YANG Weicheng 1,3*
（1. State Key Laboratory of Polyolefins and Catalysis, Shanghai 200062, China; 2. Shanghai Key Laboratory of
Catalysis Technology for Polyolefins, Shanghai 200062, China; 3. Shanghai Research Institute of Chemical Industry,
Shanghai 200062, China）
Abstract: Submicro-hollow polymer microspheres were prepared by emulsion polymerization and alkali
osmotic swelling method using methacrylic acid (MAA), methyl methacrylate (MMA), butyl methacrylate
(BMA), styrene (St), and trimethylolpropane triacrylate (TMPTA) as raw materials. The morphology and
particle size of the hollow polymer microspheres were characterized by SEM, TEM and DLS. The covering
performances of hollow polymer microspheres were also tested. The effect of the initiator dosage on the
particle size of core and the effect of mass ratio of interlayer to shell on the morphology and covering
performance of the hollow polymer microspheres were investigated. The results showed that the particle
size of core decreased with the increasing initiator dosage. For the core with an average particle size of 148
nm, hollow polymer microspheres with smooth surface were obtained when m(MAA)∶m(BMA)∶m(MMA)=
3∶10∶87 (as interlayer) and m(St)∶m(TMPTA)= 97∶3 (as shell). The average particle size of the hollow
polymer microspheres was 414 nm and their hollow rate was 40.6%. The as-synthesized hollow polymer
microspheres exhibited excellent covering performance with a covering rate up to 66%.
Key words: hollow polymer microspheres; morphology control; emulsion polymerization; functional materials

钛白粉具有优异的遮盖性、白度和光亮度，被 团聚会导致涂层的光散射指数大幅降低，影响涂料
[1]
认为是世界上性能最好的白色颜料，但随着涂料中 光学性能 。此外，早在 2010 年世界卫生组织国际
钛白粉添加量的增大，钛白粉粒子在涂层中的大量 癌症研究机构认定钛白粉为“潜在引起癌症的物质”

收稿日期：2019-10-10; 定用日期：2020-01-14; DOI: 10.13550/j.jxhg.20190954
基金项目：上海市科学技术委员会资助（18120731100, 18511109200）
作者简介：陈国顺（1991—），男，工程师，硕士。联系人：李雪坤（1986—），男，高级工程师，E-mail：painkillerlxk@163.com；
杨维成（1982—），男，高级工程师，E-mail：ywcjc@163.com。