核壳结构硅橡胶粒子制备+文献综述(3)
容易得多。尽管硅橡胶在其他材料中具有很好的宏观相容性，可以形成微观上的多相
结构，但由于硅橡胶的表面张力太小，致使这种多相结构中作为连续相的基材与作为
分散相的硅橡胶粒子的界面结合力过小，不能形成有效的界面层，从而导致整个材料
的某些力学性能( 如拉伸屈服强度、断裂强度等) 下降[4]
。为克服由此产生的不利影
响，20世纪80 年代神户大学 Okubo 教授首次提出了“粒子设计”的新概念，即从粒
子层面而非宏观的机械混合来制备新的复合材料。
核/壳结构粒子的出现体现了“粒子设计”的思想。将不同性质的两种或多种单体
在一定条件下阶段聚合，使颗粒内部的内侧和外侧分别富集不同的成分，通过核壳不
同的组合，得到一系列不同形态的粒子从而可赋予核壳各不相同的功能，使得整个粒
子兼具核与壳的特性，达到改性的目的。
近些年来发展起来的种子乳液聚合和核壳乳液聚工艺，将不同性质的单体在胶束
的不同区域内富集，从而形成具有核壳结构的乳胶粒。使核/壳结构硅橡胶粒子的制备
得到很大的发展。
早在 50、60 年代美国的 Rohm & Hass 公司、德国 Huls 公司和日本东洋纺织公司
就推出了具有核壳结构的产品，可用于脆性树脂的增韧改性及涂料的成膜性能和耐候
性能的改性。
随着电子显微技术的发展，到了70 年代，Porton[5]、松本恒隆[6]、J.W.Vanderhoff等[7]
人利用透射电子显微镜对由核壳乳液聚合得到的乳胶粒子进行核壳形态的表征。
通过 TEM 成像，使人们清晰的看到了聚合物的核壳结构。推动了核壳乳液聚合的发
展。 到了 80 年代，Sunberg 等[8]
人以自由能为依据的数学模型，从而形成了核壳结构
的热力学理论，将自由界面张力计算方法引入到核壳结构预测工作中。Chen 等[9]人使
这一理论更加完善，为核壳粒子的人力学分析提供了依据。90年代，Gonzalez-Ortiz
[10]
通过对热力学和动力学理论的分析和完善，提出了簇迁移动力学模，依此来模拟聚合
物复合结构的形成过程。孙培勤等[11]
对这一理论进行了实验验证，发现实验结果与理
论预测相符，为簇迁移理论提供了有力的证明。
进入到 21 世纪，核/壳结构硅橡胶粒子的应用领域越来越广，在生活当中的许多
领域都得到了广泛的应用。有关此方面的研究与报道[12-13]
越来多。对聚合反应的机理
和制备核壳结构的聚合条件也越来越清晰。Cheng等[14]
人通过测量不同聚合条件下单
体转化率、复合乳液稳定性、接枝效率得出了制备聚硅氧烷/聚丙烯酸酯核壳结构聚合
物的最佳聚合条件，给后人带来巨大的帮助。
总的说来，核壳结构硅橡胶粒子的发展经历了初级简单应用，随后的乳胶结构形
态确认，最终形态热力学和动力学判据的提出和完善。虽然在预测乳胶粒子核壳结构
的过程中热力学和动力学理论存在众多不完善之处，但由于核壳聚合物优异的性能，
其聚合物已被广泛应到高分子材料的研究和生产当中，其形成的机理和影响的因素也
将随着人们的认识水平而获得进一步深入。
当前国内外研究的核壳结构硅橡胶基本都是将有机硅单体同丙烯酸酯类、甲基丙
烯酸酯类或苯乙烯单体进行复合乳液聚合，形成以“软”核“硬”壳的双层结构为主。
从聚合工艺上来看，大多采用半连续加料法，有关间歇法、连续发和平衡膨胀法的报
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