2.5 产物水溶性随时间的变化
由于磺酸基的强极性以及它的强水溶性，使得反应体系不需要加碱中和就可以分散于水中。在反应过程中，每隔半小时取样，直接加水稀释，观测其水溶性。发现在反应进行到1.5h 时，体系就可以稳定分散于水中，形成平滑均一略带蓝光的乳液。但到5 h 时所取的样品，水分散性开始变差，体系中有微小的颗粒悬浮。反应结束后再取样加水，就很难均匀地分散于水中，只能得到有明显的颗粒存在的悬浊液。
取反应进行到 2 h、3.5 h 和6 h 时的产物，在50℃水浴中乳化0.5 h，得到的乳液做粒径分析的结果如图4 所示。反应3.5 h 时获得样品粒径分布最窄，平均约为140 nm；反应2 h时的粒径分布稍宽，平均约146 nm；到反应结束时取样，发现有大量凝聚物产生，说明此时的水溶性已变差。这是因为反应开始不久，进入环氧树脂的磺酸基团较少，整个体系水溶性不是很好；反应时间过长，磺酸基团消耗过多，且改性产物的相对分子质量也变得更大，乳化效果又变差，随之粒径分布变宽，水溶性下降。
图4 乳液粒径分布示意图
2.6 改性产物红外光谱解析
图 5 是溶液聚合反应产物经过提纯之后的沉淀的红外光谱图。3417.58 cm－1 处有一宽的吸收峰，对应于磺酸键上O-H 键的伸缩吸收，2918.85 cm－1 是脂肪族C-H 键的振动吸收。826.05 cm－1 和1238 cm－1 分别是由环氧基的不对称伸缩振动和对称伸缩振动引起，这和原料反应条件：原料配比 EP:AMPS＝10:4，BPO% = 1.5%，反应温度为115℃。环氧树脂谱图中相应波数处的吸收吻合较好。1300.49 cm－1和1179.77 cm－1处对应了磺酸基团中S＝O 键的不对称伸缩振动和对称伸缩振动的吸收，1340.64 cm－1和1380.71 cm－1之间的弱吸收是磺酸酯表现出来的。酰胺上N-H 上的吸收并不明显，是被磺酸基团O-H 键的吸收掩盖所致。
图5 改性产物的红外光谱图
3 结论
（1）通过体系粘度的测量和酸度的变化初步推断出反应进行的历程。发现共有两类反应发生：环氧基和磺酸基的反应和自由基接枝反应。前者贯穿始终，后者在后期占次要地位。
（2）研究了共聚物收率及水溶性随时间的变化规律，发现最高收率可达76.72%。反应进行1.5 h 时产物已获得了水溶性；但超过3.5 h 后，随着反应时间的延长，聚合物的水溶性又会变差。
（3）磺酸基具有很强的亲水性，使得反应体系不需要加碱中和就具备良好的水分散性。
（4）红外光谱图较好地说明了共聚物的结构，大部分环氧基被保留下来，其余生成了磺酸酯。共聚物加入常规的环氧树脂固化剂后，热固化形成不溶不熔的聚合物。
