1.5 AMPS 改性環氧樹脂收率的測定
加入乙酸丁酯沉淀分離改性初產品(設質量為G0),得紅褐色不溶物。對所得不溶物用去離子水洗滌,浸出AMPS 的均聚物,得白色粉狀沉淀。用離心機沉降分離,烘干所得固體,質量為G。按下式計算AMPS 改性環氧樹脂的產率w。
w = G / G0
1.6 乳液粒徑的測定
將乳液用水稀釋至約 3%的濃度,于MS-2000Y 英國馬爾文激光粒度分析儀上測定體系的粒徑分布。
1.7 產物紅外光譜表征
[1.5] 項所得的沉淀于50℃下真空干燥,用FE-1700 型FTIR 紅外光譜儀進行表征。
2 結果與討論
2.1 反應體系的特性粘數與時間的變化關系
聚合物溶液的特性粘數[η]是聚合物的相對分子質量的一種表征方法。圖1 為特性粘數[η]與時間的關系。在反應初期,體系的特性粘數[η]增加較快。但是反應時間超過3.5 h 以后,隨時間的延長,[η]的增加幅度甚小。也就是說,共聚物的平均分子質量先增大顯著而后趨于穩定值,說明很快生成了高聚物,在相對分子質量趨于穩定之后,反應體系中單體的濃度仍呈減小趨勢(見下圖3)。由于單體AMPS 的聚合活性很強,開始生成的聚合物中接枝側鏈較長,相對分子質量增加較快。
圖1 特性粘數[η]隨時間t 的變化
圖2 高聚物的收率w 與時間t 的關系
2.2 高聚物的收率與反應時間的關系
對反應過程定時取樣,分別經過乙酸丁酯和去離子水萃取,得到不溶于水和乙酸丁酯的共聚物。加入極性相對較低的乙酸丁酯,體系出現紅棕色沉淀,主要是將未參加反應的環氧樹脂洗脫出來。因為AMPS 的均聚物不能溶解于乙酸丁酯,而共聚物中含有大量的磺酸基,也不溶于乙酸丁酯。因此,隨著反應程度的增加,共聚物的比例會越來越大,最高達到76.72%。但反應4 h 之后,沉淀質量卻略微下降(見圖2)。推測是因為后期部分高聚物中的環氧基與磺酸基發生開環反應,消耗了越來越多的磺酸基,使共聚物體系的極性有所降低,于是這部分高聚物又可以溶解到乙酸丁酯中,因此導致沉淀質量的減少。