相反转乳化技术制备环氧树脂交联多孔微球.pdf

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1、第5期高分子学报No.52002年10月ACTAPOLYMERICASINICAOct.，2002"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""·研究简报·相反转乳化技术制备环氧树脂交联多孔微球!邱东李君杨振忠!!（中国科学院化学研究所分子科学中心高分子物理与化学国家重点实验室北京100080）关键词环氧树脂交联，多孔微球，相反转乳化，水基乳液多孔微球在分离吸附、催化、涂料印刷等多方望固化过程能被限制在单个微球之内，使得多孔面具有潜在应用价值.最近研究表明，当微孔孔径微球在固化的同时

2、还能保持其单个多孔微球的形在200~800nm范围时，由于强烈的光散射作用，貌.前期工作发现，在预加固化剂的情况下，控制多孔微球可以作为遮光剂使用［1］其预固化程度，可以实现完全相反转，得到亚微米.Okubo等用酸碱逐步处理法制备了一些共聚物的亚微米级多孔级的环氧树脂水基乳液，升高温度进行后处理使球［2~4］其在乳液中固化，固化反应限定在单个颗粒内，固.Okubo又用动态溶胀种子聚合法制备了微米级的聚合物微球，用类似的方法得到了多孔化前后颗粒的形态基本上没有变化［14］.同理，若结构［5，6］在含有固化剂的情况下能成功实现不完全相反.但这种方法涉及了许多烦琐

3、过程并且产生了很多副产物需要处理，使得其费时费力而转，便得到可固化的环氧树脂双重乳液，通过后处且成本相当高.Schiarb等发展了一种新的制备方理实现在水基环境（乳液）中固化，获得交联的环法，在乳液聚合过程中引入有机溶剂，在实验后期氧树脂多孔微球.但是预固化的产物具有双亲性，除掉有机溶剂就得到了多孔微球，微球尺寸由乳使得乳化效果加强，甚至在没有外加乳化剂的情胶颗粒大小来决定［7，8］况下也能成功实现相反转［15］.但是这种方法引入了有.依相反转乳化类型机溶剂，对环境容易造成污染.双重乳液（W/O/判据［16，17］，在高乳化剂浓度下，一般发生完全相W）也是制

4、备多孔微球的一种有效方法，当除掉内反转.在前期工作中很少得到这种交联多孔微球，相中的水，多孔微球就形成了.Garti用两步法制而都是实心亚微米微球.因此，控制预固化程度以备出了双重乳液.但是这种方法需要选择两种不获得适当双亲性的预固化产物，是实现不完全相同类型的乳化剂，给实际操作带来诸多不便［9，10］反转的关键.本文主要探讨实现不完全相反转乳.相反转乳化技术是指乳液的连续相由油相变化的可行性，以制备交联环氧树脂多孔微球，并且为水相（反之亦然）的过程，已被广泛地用于制备对其形态和固化行为进行了初步表征.聚合物水基分散体系［11］.我们在前期的研究过程!实验中

5、发现，在一定条件下，不完全相反转乳化能得到1.1原材料酚醛型环氧树脂（F-44，环氧值双重乳液（W/O/W）［12，13］，当除掉乳液中的水之约0.44）为上海树脂厂产品，未做进一步处理.交后，就得到了环氧树脂多孔微球.这种方法的优点联剂!，!"二甲基苄胺（分子量135.21）为华北地在于操作简便，条件温和：只需要一步即能制得双区特种化学试剂开发中心（天津）产品，化学纯.高重乳液，干燥后即得到了多孔微球.在这个过程中分子乳化剂E1为本实验室合成的一种双酚A型没有使用任何有机溶剂，对环境没有任何毒害作环氧树脂/聚氧乙烯多嵌段共聚物［18］，共聚物中用.但在体系

6、中没有引入固化剂，环氧树脂没有固环氧树脂与聚氧乙烯的物质的量之比为0.911，化，使得环氧树脂的应用范围受到限制.如果在水由凝胶色谱法（PL-GPC210）测得数均分子量约基乳液中外加入固化剂，固化过程就将在整个体4，多分散系数约3.6，所用溶剂为四氢呋2.0>10系内进行，多孔微球之间就会发生粘连，其形态将喃.会受到破坏.因此，为了得到交联的多孔微球，希1.2环氧树脂多孔交联微球的制备将环氧!2002-02-01收稿，2002-03-29修稿；国家自然科学基金资助项目（基金号20104008）；!!通讯联系人699700高分子学报2002年树脂（F-44）

7、和乳化剂E1按一定质量比例（环氧树脂/E1=10012）加入四口瓶中，于50C下搅拌10min，降至30C，然后向体系中滴加去离子水.当加水至临近相反转点（PIP）时（此时体系粘度增大，搅拌速度变慢），按一定质量比例加入固化剂!，!"二甲基苄胺（环氧树脂/固化剂=10015）.当水含量达到相反转点时，体系的连续相转变为水相，即实现了相反转（此时体系粘度降低，搅拌突然加速）.然后继续加水稀释至固含量约30%，此样品定义为A.取出部分水基乳液样品，于95C下后处理1.5h，此样品定义为B.干燥后即得到环氧树脂多孔微球.1.3表征方法用扫描电子显微镜（JSM-63

8、01F）观察经后固化处理的水基微粒的尺寸和形Fig.