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车用制品技术与应用 姬春梅·木质素改性多孔酚醛树脂微球的制备研究

块状的酚醛树脂，因树脂的高度交联，导致在搅拌棒 表 5 实验因素考察
上结成坚硬的块状树脂，相反，在添加了 PVA 后，可 甲苯 /g 致孔剂 分散剂浓度（PVA
邻苯二甲酸二丁基 (DOP)/g 水溶液）/%
以得到球形酚醛树脂。图 1 均为在未添加致孔剂的情 4 5 0 0.25
5 5 0 0.375
况下，采用不同的分散剂浓度所得到的球形酚醛树脂
6 5 0 0.5
粒 径分 布图。PVA 水 溶液 浓度 在 0.125%~0.5% 之 间 7 0 5 0.25
8 0 7.5 0.25
时均有珠体产生，但粒度分布较宽，20~80 目间粒子
9 0 10 0.25
仅占 30%。当 PVA 浓度由 0.125% 提高为 0.25% 时， 10 1 9 0.25
11 6 0 0.375
200 目及 200 目以下的粒子显著增多 ；当 PVA 浓度由 12 6 0 0.5
0.25% 提高为 0.5% 时，20 目以上粒子由 13% 急剧降 13 10 0 0.5
14 10 0 0.45
至 2%，这表明了随着分散剂浓度的增加，粒子尺寸 15 10 0 0.425
16 10 0 0.4
呈下降趋势。
2.2.1 甲苯致孔
采用甲苯作为致孔剂，其合成工艺详见第二章实
验方法中多孔球形酚醛树脂的制备部分。试验过程表
明，采用甲苯作为致孔剂可以得到表面多孔的球形酚
醛树脂。研究发现，甲苯对体系的稳定性有着极为显
著的影响，且随着甲苯加入量的提高，体系对搅拌速
率变化所带来的影响更加敏感。
2.2.1.1 分散剂浓度对微球粒度分布的影响
（1）低甲苯添加量
在甲苯的添加量为 5 g 时，改变 PVA 的浓度分别
为 0.25%、0.375%、0.5%（实验号 4~6）来考察 PVA

量对微球粒径的影响，见表 6。实验表明 ：当 PVA 水
溶液浓度为 0.25% 时，产物为坚硬块状树脂，黏附于
反应器的搅拌棒上，并表现出 C 阶树脂不溶不融的特
性 ；当 PVA 水溶液浓度为 0.5% 时，则生成了粒径尺
寸在 200 目以下的米黄色粉末状树脂，同样表现出 C
阶树脂不溶不融的特性；当 PVA 水溶液浓度为 0.375%
时，体系稳定，生成了明黄色多孔球形酚醛树脂，粒
图 1 不同 PVA 浓度下的产品粒径分布图 径分布较无致孔剂添加时窄，20~80 目间的粒子数量

2.2 多孔球形酚醛树脂的制备工艺探讨 达 90%。其粒径分布图详见图 2。
作为吸附树脂使用，要求树脂的孔结构发达，比 表 6 不同 PVA 浓度对产品性状的影响
实验 4 实验 5 实验 6
表面积大，才会有较高的吸附量，所以在吸附树脂的 PVA 浓度 /% 0.25 0.375 0.5
制备工艺中，往往要加入致孔剂，在聚合物合成过程 产品性状 黄色黏性树脂 明黄色多孔球形 米黄色粉末状树
树脂 脂
中能在树脂内生成大量的孔 [13] 。本实验采用两种与水
（2）高甲苯添加量
不溶的有机物甲苯和邻苯二甲酸二丁基酯作为致孔剂，
为进一提高孔径尺寸及比表面积，我们将甲苯添
以期得到多孔的酚醛树脂微球。根据球形酚醛树脂制
加量提高为 10 g，在此条件下，探索 PVA 用量对产物
备试验的研究结果，通过设计单因素试验对致孔剂的
形态的影响，以期获得窄粒度分布，收率高的产品所
种类和用量进行了考察，同时还考察了在多孔球制备
适宜 PVA 浓度。( 实验号 13~16)。
过程中分散剂浓度对其粒径分布、孔径结构以及比表
在表 7 中，给出了一系列在不同的分散剂浓度下
面积的影响。具体实验如表 5 所示。
所得到的产品的不同性状，实验表明，分散剂浓度的

年
2019 第 45 卷 ·23·