可逆加成断裂链转移自由基聚合(RAFT)是一种重要的可控活性自由基聚合方法,而RAFT水乳液聚合方法是近年对RAFT方法的新发展,其特点是聚合反应速度快,产品为聚合物乳液,可以作为水性涂料、水性油墨使用,产品环境友好,因此,RAFT水乳液聚合的发展在学术及工业领域都具有重要的意义。本文采用无皂、无有机溶剂存在下的RAFT水乳液聚合法,合成了多种结构的嵌段共聚物乳液。首先合成具表面活性的双嵌段共聚物,在研究这些双嵌段共聚物乳化特性的基础上,开展了多嵌段共聚物乳液的合成研究。以所合成的多嵌段共聚物乳液制备的乳胶漆膜不仅具有优异的力学性能和透明性,并且通过热处理可使漆膜表面从亲水转变为疏水,表现出了许多特殊性能和潜在的应用前景。论文的主要工作如下:1、通过对RAFT链转移剂的筛选,采用RAFT聚合方法合成了两亲性嵌段共聚物,并研究了其作为大分子乳化剂的乳液聚合特性。首先,合成了亲水性的聚丙烯酸(PAA)作为第一嵌段,并采用聚丙烯酸与五种常用可制备疏水聚合物段的单体如苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸六氟丁酯(HFBA)、丙烯酸乙酯(EA)和丙烯酸三氟乙酯(TFEA)共聚合成了五种双亲性大分子RAFT乳化剂。使用这五种大分子乳化剂分别对苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸三氟乙酯等五种单体进行了自组装诱导成核RAFT乳液聚合研究。并以聚丙烯酸-b-聚丙烯酸三氟乙酯(PAA-b-PTFEA)嵌段共聚物为例,合成了聚丙烯酸-b-聚丙烯酸三氟乙酯-b-聚丙烯酸ABA三嵌段大分子乳化剂,与聚丙烯酸-b-聚丙烯酸三氟乙酯AB两嵌段大分子乳化剂进行了乳化性能比较,通过二者临界成胶束浓度(CMC)、亲水-亲油平衡值(HLB)、临界成胶束浓度时的表面张力和乳液聚合特性等的研究发现,ABA三嵌段大分子乳化剂比AB两嵌段大分子乳化剂具有更高的表面活性、更稳定的成胶束能力和自组装诱导成核进行RAFT乳液聚合的能力。这一发现对于采用ABA型大分子乳化剂进行自组装诱导成核RAFT乳液聚合的研究具有重要意义。2、将双官能度RAFT试剂应用在RAFT乳液聚合中,采用无皂两步水乳液聚合方法,成功合成出多种ABA型三嵌段共聚物。对以聚丙烯酸-b-聚丙烯酸六氟丁酯-b-聚丙烯酸为代表的三嵌段共聚物进行了结构表征,证明所合成的ABA型三嵌段共聚物具有对称结构,分子量和分子量分布可控,聚合反应符合RAFT活性自由基聚合机理。对嵌段共聚物乳液的成膜过程进行了研究,提出了 ABA型三嵌段共聚物核壳乳液的成膜机理,并通过对乳胶膜表面热处理前后红外光谱的基团分析、X-光电子能谱表面元素分析、原子力显微镜的微相结构变化表征及水接触角测试对该机理进行了验证,解释了热处理使亲水薄膜转变为疏水薄膜的原因。三嵌段共聚物疏水薄膜的力学性能测试结果表明,当软段含量大于硬段含量时,薄膜为力学性能优异的弹性透明薄膜,具有很高的伸长率和很小的永久变形。以RAFT法合成的AB两嵌段共聚物为起始物,制备了具有星形结构的弹性体材料,以该材料制备的薄膜同样具有优异的透明性和力学性能。3、通过引入过渡段B嵌段的方式,采用无皂、无有机溶剂的一锅法合成了 ABCBA五嵌段共聚物。透射电镜表征证明了所合成的五嵌段共聚物乳胶粒子具有三层核壳结构。通过对五嵌段共聚物乳液成膜过程的研究和薄膜表面结构与亲-疏水性能关系的研究,提出了三层核壳乳液的成膜和亲-疏水性能转化机理。通过对ABCBA五嵌段共聚物中B嵌段和C嵌段的结构优化,进一步改善了 ABCBA五嵌段共聚物的性能。通过用聚丙烯酸六氟丁酯和丙烯酸丁酯共聚代替聚丙烯酸六氟丁酯的方法,增加了 C嵌段的链柔性,制备出了性能更加优异的ABCBA五嵌段弹性体材料。