功能颗粒存在下,复合胶乳在织物表面的成膜和附着是纺织品功能整理中普遍存在着的一个固化成型过程。由于功能颗粒和胶乳间存在极性、疏水性和流变性等性质的差异,基于共混的传统整理中存在团聚严重、色牢度低和色彩性不均匀问题。近些来,功能颗粒包裹于乳胶中的原位聚合技术得到了全面的发展。将这些通过原位技术制备出不同结构形态的预复合乳胶应用纺织品的功能整理,形成复合胶膜,则可解决上述传统共混工艺中存在关键共性问题。但目前,对复合胶膜形态结构的形成机制,特别是其中功能颗粒在成膜过程中运动规律和分散聚集状态仍缺乏系统性的了解。本论文分别以含铜钛菁蓝(PB)和二氧化硅(SiO2)两种功能颗粒复合乳胶为研究对象,利用简单共混、原位微悬浮、原位乳液和原位细乳液等聚合技术,制备一系列共混型和复合型复合乳胶,然后将上述复合乳胶用于烘焙成膜实验。分别采用激光粒度仪(DLS)、三维视频显微系统(3D-POM)、分光测色仪、摩擦牢度、透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、热场发射扫描电镜(FE-SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)等表征手段,观察复合乳胶成膜过程中乳胶和功能颗粒的运动行为,考察胶膜中功能颗粒的分散聚集状态。并将复合乳胶成膜过程功能颗粒的运动行为与复合胶膜最终结构形态进行关联,从而构筑复合乳胶烘焙成膜的形成机制。对于微米级乳胶成膜,发现共混型有机颜料胶乳体系中,颜料颗粒与黏合剂胶粒间不存在紧密关联。因而,烘焙成膜过程中,颜料颗粒不会随着黏合剂胶粒及其高分子链的运动而发生扩散铺展。而复合型有机颜料复合胶乳体系中,颜料颗粒已被高效地预包裹在黏合剂胶粒中。因而焙烘成膜过程中随着胶粒的融合、黏流和流平,颜料颗粒也会随之运动铺展,从而最终可均匀分布在整个胶膜内部。这使得复合型颜料胶膜具有更好的色深性、色牢度和色彩均匀性。进一步对成膜过程的精细观察表明,有机颜料复合乳胶在烘焙成膜过程中,颜料黏流铺张面积变化曲线呈S型,存在黏流初始温度Tl、铺展平衡温度Tk和平衡增长面积增长率Ks三个特征值,可用来评价有机颜料复合胶粒黏合铺张行为。在颜料乳胶成膜过程中,降低玻璃化转变温度Tg、提高颜料含量、降低凝胶率、提高升温速率有利于提高复合乳胶膜中颜料颗粒的分散均匀。对于纳米级乳胶成膜,在乳液聚合所制PA/SiO2复合乳胶烘焙成膜过程中,SiO2粒子簇不会随着PA乳胶及其高分子链的运动而发生扩散铺展,形成SiO2粒子簇以小尺寸梅花状团簇凸起存在膜表面的复合膜结构,这种分散状态属于热力学稳态结构。细乳液聚合PA/SiO2复合乳胶烘焙成膜过程中,SiO2粒子会随着PA乳胶及其高分子链的运动而发生扩散铺展,最终导致SiO2颗粒均匀分散在胶膜中。与传统共混复合乳胶成膜相比,通过对功能颗粒SiO2预先高效包裹,可使SiO2以粒子簇形式或初级粒子形式均匀分布乳胶膜内,有效避免了高温烘焙成膜过程中功能颗粒的大量团聚现象。综合上述微纳两种复合乳胶烘焙成膜可知,只要功能颗粒能预先被高效地包埋在复合胶粒内,都能实现均匀稳定的分散在胶乳膜中。本课题主要在于研究复合乳胶高温烘焙成膜过程中功能颗粒的运动规律,分析复合乳胶形态结构对胶膜微相结构的影响,进而揭示不同结构形态复合胶膜的形成机理。这在微观层面可对功能整理涂层的设计、生产和结构调控起到一定的指导作用。