2.3 溶液聚合體系酸值的變化
在圖 3 中，反應體系的酸值隨時間的延長呈下降的趨勢，說明磺酸基一直在參與反應。按照原料配比，每克溶質中所含的磺酸基應為1.38 mmol。加完單體5.5 h后，體系中還剩余約0.98 mmol，消耗了28.98%。因為酸性化合物按親電機理可使環氧基發生開環反應，酸性越強，反應活性越大�；撬釋儆趶娝�，在水中可以完全電離，因此，在高溫下就更容易與環氧基反應生成磺酸酯，導致體系酸值不斷下降。由于酸值的下降主要由磺酸基與環氧基的反應引起，因此，可以由酸值下降的比例換算出消耗的環氧基的數量。因為環氧樹脂CYD-011 的相對分子質量為1000 左右，AMPS 的相對分子質量為207.2。當環氧基團與磺酸基比例為1:1 時，兩種原料的質量比理論值應為10:4.6。本反應的原料比為10:4，當磺酸基團消耗28.98%時，環氧基團此時的消耗量為26%。也就是說，該反應在進行400 min時，環氧基團的70%左右被保留下來。
圖3 反應體系酸值β 隨時間t 的變化
2.4 反應過程的推測
經過以上分析可知，環氧樹脂和 AMPS 的反應過程中包含了兩種途徑：功能單體擴鏈反應和自由基接枝反應。也就是說，既發生了環氧基的開環反應，也同時發生了在環氧樹脂主鏈上的接枝反應。反應前期，兩種反應歷程同時并存；到了后期，則是前者占據主導地位�；撬峄母叻磻钚�，使環氧基的開環反應貫穿始終。另外，雖然BPO 是分三次加入，但隨著時間的延長，115℃的高溫環境使引發劑BPO 大部分已分解。并且體系中的AMPS 的均聚物的聚合度也達到一定程度，空間位阻作用使接枝反應變得困難。于是，后期主要進行磺酸基與環氧基的酯化反應。根據圖1 的變化趨勢，整個體系粘度變化并不顯著，推測酯化反應大部分發生在高分子內部。反應方程式可表示如下：
