核壳结构乳液因其特殊的多相结构,可赋予乳液更多优异性能,被广泛地应用于木材粘接等领域。本研究以常规化工原料醋酸乙烯酯(VAc)、苯乙烯(St)为主要原料,采用半连续非均相种子乳液聚合法,通过构建丙烯腈(AN)接枝结构制备了结构稳定的PVAc/PS反向核壳乳液,其中AN接枝结构可以有效地抑制核壳相反转。系统探究了反向核壳结构的构建方式、壳聚合程度及热力学非平衡态动力学因素对核壳结构乳胶粒子形貌、结构及性能的影响,分析并提出了乳胶粒子形貌衍化规律及动力学调控的作用机制。此外,通过乳液性能测试,研究了所得核壳结构乳液的木材胶接、耐水等实用性性能。具体研究内容如下:(1)通过在PVAc核乳胶粒表面构建AN接枝活性点,制备了以PVAc为核、PS为壳的反向核壳结构乳液。研究了壳聚合程度对乳胶粒形貌、结构及性能的影响,结果表明:在不同壳聚合程度下可得到具有特殊形貌的乳胶粒子,且随着壳聚合程度的增加,乳胶粒形貌呈连续的动态衍化趋势。乳胶粒的特殊形貌对乳液粒径、相结构及乳胶膜的热机械性能均可产生显著影响。对乳液进行胶接及耐水性能测试研究表明,实验所得乳液胶接试件的压缩剪切强度显著增加,耐沸水开裂时间显著增长,乳胶膜吸水率明显降低。此外,探究了壳单体在核乳胶粒表面的生长机制,即在接枝活性点的作用下,壳单体St的自聚合转变为在核乳胶粒表面的原位自聚包覆生长,从而实现乳胶粒形貌与结构的动力学调控。(2)以AN为接枝单体、丙烯酸丁酯(BA)为过渡层单体,制备了具有不同接枝-过渡层结构的PVAc/PS反向核壳结构乳液。研究了接枝-过渡层结构下不同壳聚合程度的乳胶粒子的形貌衍化规律及体系中二次粒子的形成情况。结果表明,接枝-过渡层结构的构建对体系中的二次粒子能够起到调控及抑制作用,同时随着壳聚合程度的增加,乳胶粒形貌呈连续衍化过程。接枝-过渡层结构对乳液粒径有一定的调控作用,并能够增强乳胶膜抵抗热引发粘弹性形变的能力,改善其热机械性能。乳液性能测试表明,接枝-过渡层结构可以显著提升核壳结构乳液的胶接及耐水性能,其中最大干/湿强度可达13.19 MPa和5.72 MPa,乳胶膜的吸水率最低达2.84%,最长胶接耐沸水时间为134 min。(3)通过AN接枝构建了 PVAc基反向核壳结构乳液,考察了核壳玻璃化转变温度(Tg)对乳胶粒形貌、结构与性能的影响。接枝结构能够在诱导引发壳层聚合的同时,抑制核壳间的聚合物链段迁移作用。当核层Tg逐渐升高时,乳胶粒形貌由草莓型结构衍化为球形结构,核乳胶粒表面的壳层凸起逐渐减小;当壳层Tg变化时,乳胶粒形貌及核乳胶粒表面的壳层凸起无明显变化。探讨了自由基分布对乳胶粒形貌的影响,研究了不同乳胶粒形貌对应粒径及相结构的变化。此外,实验结果为自由基分布精确控制乳胶粒形貌提供了合理的支持,分析并提出了乳胶粒形貌的可控设计及动力学控制机制。乳液性能测试表明,不同核壳Tg及特殊乳胶粒形貌对乳液的胶接及耐水性能会产生不同程度影响。