核壳结构硅橡胶粒子制备+文献综述(6)
中具有很大的发展潜力。
对制备核/壳结构硅橡胶粒子的两种方法进行比较：包埋法对聚合条件要求较高，
对形成核壳粒子的要求较高，不利于形成不同种类的核壳结构复合粒子；另一种是种
子乳液法，对聚合条件要求较低，并且可以通过控制聚合反应的条件来制备形态和性
能各异的核壳高分子粒子。所以种子乳液聚合时最为常见的制备核/壳结构硅橡胶的
方法。采用种子乳液聚合的方法制备，其技术关键是：一是能否合成出具有一定交联
度和适当粒径及分布的硅橡胶乳胶粒子；二是能否合成出抗冲性能高的、结构完善的
有机硅核壳粒子。
目前关于核壳结构的形成机理有接枝机理、聚合物沉积机理、互穿聚合物网络机
理、离子键合机理和种子表面聚合机理等[24-28]
，但由于聚合过程复杂，影响的因素较
多这些机理很难认同，但目前普遍认同的机理主要有聚合物沉积机理和种子粒子表面
聚合机理两种。所谓聚合物沉积机理是指在种子乳液聚合的反应过程中，当体系中的
单体溶解的浓度超过浓度极限时，将有一部单体沉积下来形成基本粒子。这些基本粒
子被种子粒子所吸附，从而在种子表面形成壳层，单体的聚合反应就在这些新粒子中
进行。特别是对于水溶性好的单体，它们聚结在壳层有利于核壳结构的稳定。种子粒
子表面聚合机理是在乳液聚合用过程中由于使用的引发剂为水溶性的，因此产生的自
由基亲水性较好，易附在粒子表面。进而在粒子中形成单体富集的壳层，因而，聚合
反应主要发生在壳层。
1.3.3 核壳结构形态及其影响因素
图 1.1 核壳结构形态示意图
核壳结构聚合物的核壳形态主要有 6 种，如图 1.1 所示。（1）~（6）依次为核壳
结构、反相核壳结构、三明治结构、雪人形结构、半球形结构和草莓形结构。其中白
色部分代表种子阶段生成的聚合物核层，黑色部分代表种子聚合阶段生成的聚合物即
壳层。通常把种子聚合物在核层的称为正向核壳结构，种子聚合物在壳层的称为反向
核壳结构。影响核壳结构形态的因素很多，单体的加料顺序、加料方式和单体的亲水
性对核壳结构的形态影响较大。
a) 加料方式的影响
根据第二单体的加料过程，通常划分为三种聚合工艺：半连续法、间歇法和溶胀
法。间歇法是指一次性将种子乳液、水、乳化剂、第二种单体及各种添加剂投入到反
应器中，搅拌并升温到设定温度后加入引发剂；平衡溶胀法是指将种子乳液用第二单
体在一定条件下溶胀一段时间后，再升温至设定温度加入引发剂；半连续法是指将水、
乳化剂和种子乳液投入到反应器中搅拌升温至设定温度后加入引发剂，再将第二种单
体滴加到体系中；连续法是指在搅拌下将单体、引发剂加入到种子乳液中，然后将所
得混合乳液连续滴加到溶有乳化剂的水中而进行的。
这三种加料方式不同造成了单体在种子乳胶粒表面及内部的浓度分布有所不同，
影响第二单体的成核过程，对其结构形态也有较大的影响。一般说来，采用半连续法
加料，单体在种子乳胶粒表面和内部的浓度均很低：采用间歇法加料，单体在种子乳
胶粒表面的浓度很高；采用溶胀法加料，单体在种子乳胶粒表面和内部的浓度都很高。
这三种不同的加料方式造成了单体在种子乳胶粒表面和内部的浓度分布也有所不同。
因此，在种子乳液聚合的过程中壳层聚合物的生成位置和达到平衡态链迁移的距离也
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