苯基磷酸功能基树脂的合成条件考察
1.1苯乙烯-二乙烯苯共聚物交联微球（白球）的制备条件
1.1.1 反应温度对白球成球的影响
在致孔剂异辛烷的用量为有机单体相的200%（质量比），分散剂明胶的加入量占分散相总量的1%（质量比，分散相为水），引发剂过氧化苯甲酰（BPO）加入量为有机单体相的1.2%（质量比），二乙烯苯加入量占有机单体相总量的10%（摩尔比，即交联度），搅拌速度为135r/min的条件下，考察了反应温度对共聚物交联微球机械强度变化的影响。实验中，选择考察的温度为60、70、80、90、100℃。其考察结果如表4-1所示。
表4-1 反应温度对共聚物交联微球机械强度变化的影响
反应温度℃
60 70 80 90 100
粒径mm 0.8-1.5 0.8-1.5 0.8-1.5 0.8-1.5 0.8-1.5
机械强度 较软，易破碎 硬度增加 硬度增加，不易破碎
不易破碎 不易破碎
规整球型
形状
由表4-1可知，当反应温度大于80℃时，合成出的微球机械强度较好且随温度升高机械强度变化不明显。这是因为该反应过程为自由基聚合反应，而在反应过程中使引发剂产生自由基需要一定的温度，当温度没有达到所需温度时，引发剂不会分解产生自由基或是产生很少量的自由基，致使聚合反应进行不彻底，导致微球骨架结构松散，机械强度较差。所以在聚合反应过程中要保证合成共聚物微球的反应温度为80℃以上。 1.1.2 固化时间对白球成球的影响
在致孔剂异辛烷的用量为有机单体相的200%（质量比），分散剂明胶的加入量占分散相总量的1%（质量比，分散相为水），引发剂过氧化苯甲酰（BPO）加入量为有机单体相的1.2%（质量比），二乙烯苯加入量占有机单体相总量的10%（摩尔比，即交联度），搅拌速度为135r/min，固化温度为80℃的条件下考察了固化时间对共聚物交联微球机械强度变化的影响。实验中，选择考察的固化时间为2、4、8、12、16、24h。其考察结果如表4-2所示。
表4-2 固化时间对共聚物交联微球机械强度变化的影响
固化时间h
2 4 8 12 16 24
粒径mm 0.8-1.5 0.8-1.5 0.8-1.5 0.8-1.5 0.8-1.5 0.8-1.5
机械强度 较软，易破碎 硬度略微增加，易破碎
硬度增加 硬度增加，不易破碎
不易破碎 不易破碎
规整球型
形状
由表4-2可知，随着固化时间的增加，微球逐渐变硬，当固化时间超过12h时共聚物微球的机械强度基本不再变化。因为该聚合反应是由自由基引发的，从动力学角度来看，反应单体在最初聚合时速率是很快的，随着聚合链的增长，反应单体间的扩散阻力加大，而后期的链增长较为缓慢，需要经过一段时间才能固化成型。因此确定合成共聚物微球的固化时间为12h。 1.1.3 交联度对微球成球的影响
在致孔剂异辛烷的用量为有机单体相的200%（质量比），分散剂明胶的加入量占分散相总量的1%（质量比，分散相为水），引发剂过氧化苯甲酰（BPO）加入量为有机单体相的1.2%（质量比），搅拌速度为135r/min，固化温度为80℃的条件下。考察交联度（即二乙烯苯加入量占有机单体相总量的摩尔百分比）对共聚物微球成球性质的影响。实验中，选择的交联度为4%、6%、8%、10%、12%、14%、16%。其实验结果如表4-3所示。
表4-3 交联度对共聚物微球成球性质的影响
交联度%
4 6 8 10 12 14 16
粒径mm 0.8-1.5 0.8-1.5 0.8-1.5 0.8-1.5 0.8-1.5 0.8-1.5 0.8-1.5
机械强度 不易破碎 不易破碎 不易破碎 不易破碎 不易破碎
硬度下降，出现破碎现象
硬度下降，易破碎
比表面积m2/g
5.80 13.27 19.51 36.81 36.98 36.75 12.7
由表4-3可知，随反应体系交联度的增大，共聚物微球比表面积逐渐增加，这是因为随着交联度的增加，共聚物微球表面孔道数量增加，导致比表面积上升。
当交联度大于10%时微球比表面积基本不再增加，这是因为随着孔道数量增加，孔容逐渐变小，使比表面积在数值上逐渐趋于平稳，此时通过氮气吸脱附法测得微球的比表面积为36.81m2/g。当交联度大于14%时，合成出的共聚物微球机械强度略差，易破碎，这是因为微球表面孔道数量太高，致使共聚物微球骨架在外力作用下极易坍塌，从而导致机械强度变差。所以在合成共聚物微球时要控制微球交联度在10%-12%。
1.1.4 分散剂加入量对微球成球的影响
在致孔剂异辛烷的用量为有机单体相的200%（质量比），引发剂为过氧化苯甲酰（BPO）加入量为有机单体相的1.2%（质量比），搅拌速度为135r/min，固化温度为80℃，二乙烯苯加入量占有机单体相总量的10%（摩尔比，即交联度）的条件下，考察分散剂加入量对共聚物微球成球性质的影响。实验中，分散剂选用明胶，其加入量占分散相总量的百分比分别为0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、1.0、5.0%（质量比，分散相为水），考察结果如表4-4所示。
表4-4 分散剂加入量对共聚物微球成球性质的影响
分散剂加入量%
0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 1.0 5.0
粒径mm 1.5-2.5 1.0-1.8 0.8-1.5 0.5-1.2 0.3-0.8 0.1-0.5 0.05-0.1 0.02-0.05
不易破碎
规整球型
机械强度
形状
由表4-4可知，随反应体系中明胶加入量的增大，合成出的共聚物微球粒度逐渐减小。当分散剂加入量占分散相总量的百分比大于1.5%时，合成出的交联微球粒径为0.5mm左右，粒径较小（应用过程中液体不易扩散）。当分散剂加入量占分散相总量百分比的1.0%时，合成出的交联微球粒径为1mm左右，粒度合适。
1.2苯乙烯-二乙烯苯共聚物交联微球氯甲基化反应条件
苯基磷酸功能基树脂的合成条件考察
