聚合物中空微球是一种具有特殊空腔结构的球形高分子材料,该材料具有较低的密度、较大的比表面积以及良好的隔热性等优点,被广泛应用于电子电气、化学工业、生物医药、分析化学以及日常生活等领域。国内外研究者对聚合物中空微球的制备及性能做了大量的研究,但是其研究重点主要集中在一般的热塑性树脂中空微球(如聚苯乙烯中空微球、聚甲基丙烯酸甲酯中空微球等)的研究上,对热固性树脂中空微球的研究较少。相对于热塑性树脂,热固性树脂具有力学性能优异、耐热性能好等优点,因此,对热固性树脂中空微球的制备及性能研究具有更高的研究价值。环氧树脂是热固性树脂材料中应用最为广泛的材料之一,但是关于环氧树脂微球的制备与性能的研究较少。本论文采用热固性环氧树脂为基体,通过乳液法制备环氧树脂实心微球,初步探索出乳液法制备聚合物微球的工艺条件,然后在此基础之上,采用发泡法和双重乳液法来制备热固性环氧树脂中空微球,系统研究热固性环氧树脂中空微球的制备工艺,分析各因素对产物形貌和结构的影响,并对所制备的环氧微球进行了详细的表征。具体研究内容如下:(1)选用热固性环氧树脂为基体,通过乳液聚合法,制备热固性环氧树脂实心微球。分析研究了稀释剂用量、乳化剂种类、乳化剂含量、连续相种类及油浴温度等重要工艺参数对环氧树脂实心微球形貌结构的影响,结果发现:当稀释剂与环氧质量比为1:1,乳化剂OP-10为6%,水作为连续相,油浴温度达到80℃时,环氧树脂微球具有较好的球形结构,表面光滑无孔,内部为实心结构;体积平均粒径D(50)为14.4μm;表面具有丰富的活性基团-OH;外推热分解起始温度为412℃。(2)在乳液法制备环氧树脂实心微球的研究基础上,通过在乳液中添加发泡剂的方式,使用发泡法制备热固性环氧树脂中空微球。分析研究了柔性固化剂的含量、发泡剂的种类、发泡剂含量、乳化剂含量及油浴温度等重要工艺参数对环氧树脂中空微球形貌结构的影响,结果发现,当十六胺用量为6%,发泡剂H含量为4%,乳化剂含量为5%,油浴温度为120℃时,环氧树脂微球为中空结构,其粒径约100μm,壁厚约20μm;体积平均粒径D(50)为86.4μm;外推热分解起始温度为344℃,在800°C时的质量保存率为11.48%。(3)在发泡法制备环氧树脂中空微球的基础上,通过W/O/W双重乳液法制备热固性环氧树脂中空微球。分析研究了内水相含量、外水相温度、环氧树脂预聚合时间、乳化剂种类、乳液搅拌速度及乳液反应时间等重要工艺参数对环氧树脂中空微球形貌结构的影响。结果发现,当内水相含量为40%,环氧乳液预聚合40 min,并在80℃的油浴温度条件下反应60 min以上时,制得的环氧树脂微球为中空结构,其粒径约20μm,壁厚约5μm;体积平均粒径D(50)为28.0μm;外推热分解起始温度为336℃;玻璃化转变温度为121℃。