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·2134· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷

V  曲线 a 中，3334 cm 处为纤维素中 O—H 的伸
–1
E /%  0  100 （1）
0
–1
V 0 缩振动峰，2917 cm 处为纤维素中 C—H 的伸缩振
V  动峰。二者都是棉织物中纤维素的特征峰。曲线 b
E / %  w  100 （2）
w
–1
V w 中，1160 cm 处为酯基中 C—O—C 的不对称伸缩
–1
振动峰，1729 cm 处为酯基中 C==O 的伸缩振动峰。
式中：E 0 和 E w 分别为对油和水的分离效率，%；V 0
和V  分别为油分离前、后的体积，mL；V w 和V  分 这些峰与丙烯酸丁酯结构单元对应。在 2960 cm –1
0
w
别为水分离前、后的体积，mL。 处为 CH 3 —Si 中 C—H 的伸缩振动峰，在 1074 cm –1
附近为 Si—O—Si 的反对称伸缩振动吸收峰 [12] ，
2 结果与讨论 1650 cm 处未发现 C==C 特征峰，说明丙烯酸丁酯
–1
已完全和乙烯基硅树脂中的双键反应，生成了聚合
2.1 XRD 分析
物。这些结果说明，丙烯酸丁酯和乙烯基硅树脂的
α-Fe 2 O 3 的 XRD 图见图 1。可以看出，样品的
共聚物已涂覆在棉织物表面。曲线 c 中，除了上述
各个 特征 衍 射峰与 α-Fe 2 O 3 标准 卡片 （ JCPDS –1
棉织物疏水乳液的特征峰之外，在 543 cm 处为
33-0664）相符，在 2θ=24.1°、33.1°、35.5°、40.8°、
α-Fe 2 O 3 的 Fe—O 的伸缩振动峰，说明在超疏水棉织
49.1°、53.8°、57.5°、62.4°和 63.6°的衍射峰分别与
物表面存在疏水共聚物和 α-Fe 2 O 3 。
六方晶系氧化铁的(012)、(104)、(110)、(113)、(024)、
2.3 乳液浸涂次数对棉织物疏水性能的影响
(116)、(122)、(214)和(300)晶面对应，说明制备的
疏水乳液浸涂次数对棉织物疏水性能影响如表
产物为 α-Fe 2 O 3 。 1 所示。图 3 为浸涂疏水乳液棉织物的接触角照片

及浸涂疏水乳液前、后棉织物的 SEM 照片。由表 1
可知，表面超亲水的棉织物浸涂 1 次乳液后，对水
的接触角增加至 130.2°，具有良好的疏水性。浸涂
2 次后，对水的接触角增至 138.6°（见图 3a），浸涂
3 次后，对水的接触角基本保持不变。从图 3b 可以
看出，未浸涂疏水乳液的棉纤维表面较为光滑，纤
维间界限清晰。浸涂 2 次疏水乳液的棉纤维表面（图
3c）出现块状物，纤维间产生粘连，表明疏水乳液
已经涂覆在纤维表面。在棉织物表面浸涂丙烯酸丁

酯和乙烯基硅树脂的共聚乳液后，共聚物中酯基中

图 1 α-Fe 2 O 3 的 XRD 图 的羰基可与棉纤维的羟基产生氢键作用，使得乳液
Fig. 1 XRD pattern of α-Fe 2 O 3 覆盖在棉织物表面上。将含硅的物质引入棉纤维表
面，可显著降低棉织物表面能，使其对水的接触角
2.2 FTIR 分析
增大。而当疏水乳液浸涂超过 2 次后，棉织物的表
未处理棉织物、浸涂疏水乳液棉织物和超疏水
面能可能已接近最低值，继续增加浸涂次数，对疏
棉织物的 FTIR 谱图见图 2。
水性能影响不大。故选择疏水乳液浸涂次数为 2 次
进行后续实验。

表 1 疏水乳液浸涂次数对棉织物疏水性的影响
Table 1 Influence of coating times of emulsion on the
hydrophobicity of cotton fabric
浸涂次数/次

0 1 2 3
接触角/（） 0 130.2 138.6 138.4

图 2 未处理棉织物(a)，浸涂疏水乳液棉织物(b)，超疏
水棉织物(c)的红外光谱图
Fig. 2 FTIR spectra of cotton fabric (a), emulsion coated
cotton fabric (b) and superhydrophobic cotton
fabric (c)