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·1112· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷

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法在接触角测定仪上测定乳胶膜表面对水的接触角， 的特征峰，1588 和 1452 cm 处的吸收峰归属于醌
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每个试样测 3 个点，取平均值。将涂膜后的钢片在室 环和苯环上 C==C 的伸缩振动峰，1240 cm 处为苯
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温下去离子水中浸泡 72 h，按式(1)计算吸水率（%）： 环上 C—N 的伸缩振动峰，1117 cm 处为与醌环相
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M  m 连的 C==N 的伸缩振动峰，612 cm 处为 1，4-取代
吸水率/%= ×100 （1）
m 苯环的 C—H 键的面外弯曲振动峰。并且，羟基峰
式中：m 为吸水前乳胶膜质量，g；M 为吸水后乳胶 强度减弱，说明 Ani 通过与羧基上羟基结合接枝在
膜质量，g。 丙烯酸酯聚合物链上。
1.4.5 乳胶膜基本性能测试 曲线 c 与曲线 a 相比，C==C 的伸缩振动峰（1591，
按 GB/T 9286—1998 [14] 测试乳胶膜的附着力；按 1496 cm ）和 C==N 的伸缩振动峰（1165 cm ）发
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[15]
GB/T 6742—2007 用弯曲实验测试乳胶膜的柔韧性； 生了红移，1379 cm 处没有出现醌环关联的 C—N 的
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[16]
按 GB/T 1732—1993 测试乳胶膜的抗冲击性能。 伸缩振动峰，说明与醌环相连的 C—N 发生了极化子
1.4.6 电化学测试 转变，即硅丙以掺杂剂的形式与 PANI 骨架结合 [17-18] 。
将苯胺/硅丙共聚乳液均匀涂覆在 Q235 钢片 另外，1143 cm 处出现醌环上 C—H 的弯曲振动峰，
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上，钢片裸露面积为 1 cm 。将其作为工作电极，以 此处的吸收峰为“电子状态带峰”，证明 PANI 处于
Ag/AgCl 电极作为参比电极，铂柱电极作为辅助电 掺杂态 [19-20] 。
极，测试介质为质量分数 3.5%的 NaCl 水溶液，用 2.2 透射电子显微镜（TEM）分析
电化学工作站测试涂层的阻抗谱和极化曲线。 硅丙乳液和苯胺/硅丙共聚乳液的透射电镜图
见图 2。
2 结果与讨论

2.1 红外光谱（FTIR）分析
PANI、硅丙乳液和苯胺/硅丙共聚乳液的红外光
谱见图 1。

a—硅丙乳液；b—苯胺/硅丙共聚乳液

图 2 样品的透射电镜图
Fig. 2 TEM images of samples

从图中可以看出，硅丙乳液粒子呈规则球形，
粒径为 80~100 nm。苯胺/硅丙共聚乳液粒子呈明显
的核壳结构，内部为白色，是硅丙乳液粒子，外部

呈灰色，是在硅丙乳液粒子表面聚合的 PANI。而且
图 1 样品的红外光谱 共聚乳液的粒径约为 110~130 nm，相比硅丙乳液有
Fig. 1 FTIR spectra of samples
所增加，说明 PANI 成功接枝在硅丙乳液粒子表面。
如图 1 所示，在曲线 c 中，3445、2960、2875、 2.3 聚合温度的选择
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1736、1193、1174、1080 cm 处出现的吸收峰分别 反应温度是苯胺聚合重要的影响因素 [21] 。表 1
对应—OH、—CH 3 、—CH 2 、C==O、羧基中 C—O、 为不同温度条件下，无皂乳液聚合法制备的苯胺/硅
酯基中 C—O 以及 Si—O—C 的伸缩振动峰，与曲线 丙共聚乳液的基本性能及其乳胶膜基本性能的测试
b 各吸收峰基本一致。曲线 c 中出现了曲线 a 中 PANI 结果〔n(H 2 O 2 )∶n(Ani) = 2∶1〕。

表 1 不同反应温度的苯胺/硅丙共聚乳液及其乳胶膜的基本性能
Table 1 Properties of Ani/SiAc copolymer emulsion and its latex film synthesized at different temperature
温度/℃ 固含量/% 粒径/nm 稳定性/月 接触角/（°） 吸水率/% 附着力/级 抗冲击测试 弯曲测试
10 30.20 120 12 90.9 13.98 0 通过 通过
20 30.32 120 12 91.3 12.70 0 通过 通过
50 30.46 140 8 89.0 14.91 1 通过 通过
80 30.62 140 8 87.1 15.68 1 通过 通过
20(6 h)后 80(2 h) 30.85 130 12 91.6 12.18 0 通过 通过