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聚合物微球是一种性能优良的功能材料,广泛应用于色谱填料等领域。因此,研发新型聚合物微球填料有利于促进色谱技术在分离科学领域中的应用。环氧(EP)、双马来酰亚胺(BMI)等热固性树脂具有耐高温、耐辐射、耐湿热等多种优良特性,探索制备用于色谱填料的热固性树脂微球,具有广阔的应用前景。 本研究采用“反应诱导相分离”的方法首次制备了EP微球,同时制备了BMI微球。这种方法是用可溶性聚醚酰亚胺(PEI)与EP预聚物或BMI单体共混,经由固化反应诱导相分离和溶剂刻蚀、洗涤,得到微米级、单分散性的无孔热固性树脂微球。考察了固化剂的种类及用量、黏度调节剂的用量、不同主链结构的PEI及其用量、固化工艺对EP/PEI共混物相结构和EP微球的形貌、粒径及其分布、玻璃化温度(Tg)的影响。考察了不同扩链剂及其用量对BMI/PEI共混物相结构及BMI微球的形貌、粒径及其分布、Tg的影响。同时采用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、激光粒度分析仪(LPS)等测试手段对热固性树脂微球进行表征。 研究结果证实:(1)固化剂的种类是能否制得EP微球的重要因素之一。二氨基二苯基砜(DDS)能使EP/BPADA-MXDA体系出现反转相分离的微观结构,可以制得EP微球,而二氨基二苯基甲烷(DDM)则不能。(2)黏度调节剂N-甲基-2吡咯烷酮(NMP)用量对EP/BPADA-MXDA/DDS体系的相畴尺寸和EP微球有重要影响。随着NMP用量增加,环氧树脂的相畴尺寸逐渐增加,制得的EP微球粒径及其分布指数逐渐增大,单分散性逐渐变差。(3)不同主链结构的PEI及其用量对EP/PEI/DDS体系的相结构和EP微球有不同的影响。不同主链结构的PEI使EP/PEI/DDS体系出现反转相分离的用量是不同的。所制得的EP微球,其Tg均低于纯环氧树脂的Tg。随着PEI用量增加, EP微球的 Tg有逐渐降低的趋势,粒径逐渐减小。(4)固化工艺正交实验结果表明,影响EP微球粒径的大小顺序:低温固化时间>低固化温度>高温固化时间>高固化温度。影响EP微球粒径分布指数的大小顺序:低固化温度>高温固化时间>高固化温度>低温固化时间。(5)制备 EP微球的典型配方和固化工艺分别为:EP/BPADA-MXDA/DDS=70/30/52,160℃/7h+200℃/6h。EP微球的基本性能参数:微球粒径为2.16μm,粒径分布指数为1.06,Tg为185.2℃。(6)不同扩链剂对BMI/PEI体系的相结构有明显影响:加入双酚A双烯丙基醚(ABE)的体系没有出现完全相反转结构,而加有二烯丙基双酚 A(DBA)的体系出现完全相反转结构,可以制得 BMI树脂微球。BMI/DBA用量比对BMI微球制备有一定的影响。