储家琛

(天津工业大学 材料科学与工程学院，天津 300387)

油包水型(W/O)高内相乳液一般由油相，水相和亲水亲油平衡值 (HLB) 较低的表面活性剂组成。乳液制备过程为在机械搅拌的作用下将水相缓慢加入到含有表面活性剂的油相当中，高速搅拌至“奶油状”[1]。成型的乳液须经过聚合和后处理 (索氏提取) 才得到最终的多孔聚合物材料 (PolyHIPE)。在后处理过程中，水相会被低沸点溶剂置换掉并在原位置留下大孔，而聚合过程中由于相邻液滴接触区域处表面活性剂的析出和聚合物骨架的收缩会在孔壁上出现尺寸较小的窗孔。通过高内相乳液制备得到的多孔材料可依据大孔、窗孔的孔径大小而进行不同的应用。如分离[2]和气体储存[3]等。传统的苯乙烯-二乙烯基苯体系的高内相乳液已经被学者广泛研究。而本文总结了该体系中影响孔径变化的几个重要因素及相关机理。

1 高内相乳液孔径影响因素及其具体行为

1.1 表面活性剂

是指加入少量能使溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。其具有固定的亲水亲油基团，亲水亲油平衡值 (HLB) 是衡量表面活性剂的重要参数，值越大，代表其亲水性越强，反之亲油性越强。在油包水型高内相乳液中一般使用HLB值在6以下的表面活性剂。Alexander Bismarck[4]等人使用Span80 (HLB=4.3) 作为表面活性剂，苯乙烯和乙烯基卞氯 (VBC) 作为共聚单体，二乙烯基苯 (DVB) 作为交联剂制备高内相乳液。通过研究发现：表面活性剂用量低，乳化时间短，导致大孔孔径分布较宽。……