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纳米乳液聚合（nano or mini emulsion polymerization）
与乳液聚合（emulsion polymerization）都是自由基聚合。
但后者聚合与乳化同时完成，单体是通过水连续相进
入液滴。前者先乳化再聚合。
纳米乳液聚合与悬浮聚合都是隔离化（compartment）
反应体系。分离的液滴间无传质存在，反应全在液滴
内。只是纳米乳液的液滴远小于悬浮体系，反应受限
于空间因素的影响更大。正是由此，纳米乳液聚合具
有了突出的优点。
纳米乳液粒径在纳米级，比表面积非常大，故
Ostwald 熟化很显著，要用亲油剂（lipophilic agent）或
称为共稳定剂（costabilizer）的物质来抑制，使之在聚
合之前粒径无显著长大。亲油剂是水很不溶的物质，
会滞缓Ostwald 熟化，典型的亲油剂，如十六烷（25℃
时溶解度为5×10-5 g/L［1］）。涂料树脂，如醇酸树脂，
水溶解度远大于十六烷，但作为反应组成时，用量远
大于十六烷（用量为单体的0.5%~5.0%［1］），所以也具
有亲油剂的作用。
纳米乳液聚合可用水溶或油溶引发剂，或二者一
起使用。在使用油溶引发剂时，由于空间非常狭小，
裂解出的一对自由基可能直接再结合［2］。所以期望这
对自由基之一在裂解后立即逸出液滴，可选用水溶解
度较大的引发剂，如偶氮二异丁腈。
纳米乳液聚合的特点可举下面几例来展示：
Tsuvalas 等人［3］用纳米乳液聚合制备丙烯酸接枝
醇酸乳液：将醇酸树脂和油溶引发剂溶解于单体中，
粗粗地预乳化后，以超声分散成纳米乳液，再加入水
溶引发剂，升温进行接枝共聚。接枝率随单体亲油性
的提高而提高。用丙烯酸丁酯的接枝率达90% 以上，
上海涂料
SHANGHAI COATINGS
第 47 卷第 4 期
2009 年 4 月
Vol. 47 No. 4
Apr. 2009
[ 收稿日期] 2009-02-10
因为反应物以分子状态混和。
EI-Aasser 等人［4］用纳米乳液聚合制备含烷氧基
硅烷的自交联丙烯酸乳液。由于各单体全在液滴中，
不必像常规乳液聚合那样，单体必须通过水相，从而
降低了烷氧基的水解程度。保存了更多的交联基，并
提高了由此引起的聚合不稳定性。
聚丙烯腈不溶于其单体中，所以不能用乳液聚合
制得，但纳米乳液聚合可以［5］。
乳液中的表面活性剂对成膜和漆膜的性能都有所
不利，而纳米乳液也可用两亲性低分子水溶聚合物来
乳化，对这些缺点有所改善。UCB 公司的J.Asus 等人［6］
用罗门哈斯公司的Meriz 101 或300（苯乙烯/α 甲基
苯乙烯/ 丙烯酸共聚物）或Atofina 公司的SMA 1440（苯
乙烯/ 顺丁烯二酸酐共聚物）来制备纳米乳液。
纳米乳液聚合的要点是乳化，要使液滴分散至纳
米级的粒径，在实验室可用超声，但工业上，由于其
经历时间较长，产生的热量较大会损及物料。曾用过
转子/ 定子均化器，但产生的热量也较大，所以此工艺
自20 世纪70 年代开始以来，未能真正的工业化。现
仍在探索，有建议用细隙均化器［7］。
参考文献
1 美国专利 6380281
2 M.Okubo. Polymer Particles Chapter 3. Springer，2005
3 J.Tsuvalas，et al. Progress in Colloid and Colloidal Science，2004（124）：
126-130
4 EI Aasser，et al. J.Polym.Sci.Polym.Chem.，1990（26）：777-794
5 K.L.Mittal，D.O.Shah. Suspension, Adsorption and Aggregation in
Solution Chapter 25. Marcel Dekker，2003
6 WO 2004/069879
7 A.Elaissai. Colloid Polymer. Marcel Dekker，2003
京公网安备 11010802022788号
