Page 82 - 201809

·1508· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷

应，使得试样在 800 ℃的残炭量高达 61.5%。从 TGA 图结果初步证明，WPU 复合材料已成功合成。
结果可知，DDSQ-4OH 具有良好的热稳定性，初始 2.4 DDSQ-4OH 改性聚氨酯的粒径分析
分解温度大于 400 ℃，同时在高温下的残炭量较高， DDSQ-4OH 不同用量复合乳液的粒径分布见
具有用作耐高温材料的潜力。 图 5。

a—WPU-15; b—WPU-15-2; c—WPU-15-4; d—WPU-15-6; e—
图 3 DDSQ-4OH 的热重曲线 WPU-15-8
Fig. 3 TGA and DTG curves of DDSQ-4OH
图 5 不同 DDSQ-4OH 用量对乳液粒径分布的影响
2.3 DDSQ-4OH 改性聚氨酯的结构表征 Fig. 5 Effect of DDSQ-4OH content on emulsion article
size distribution
对复合改性前、后的蓖麻油基 WPU 复合材料
进行了红外表征，结果如图 4 所示。 由图 5 可知，单纯 PEPSO 改性蓖麻油基水性聚
氨酯乳液的平均粒径为 17.7 nm，且粒径分布较窄，
随着 DDSQ-4OH 用量的增加，聚氨酯乳液粒径呈现
增大的趋势，WPU-15-8 粒径达到 127.7 nm。这是
因为 DDSQ-4OH 分子含有 4 个羟基，增大了聚氨酯
分子链的交联度，并且随着 DDSQ-4OH 添加量的增
加，聚氨酯体系交联密度增大。因此，乳液粒径逐
渐变大。由于体系交联程度增大，反应过程中黏度
增加，分子链移动相对困难，不能均匀的增长，导
致分子链的长短和支化程度不一，所以粒径分布也
逐渐变宽。此外，体系交联密度的增加使得预聚体

图 4 不同 WPU 复合材料的红外谱图 黏度增大，剪切乳化不易进行，导致粒径越来越大，
Fig. 4 FTIR spectra of different WPU composites 粒径分布也变宽。

结果显示，复合改性后的 WPU-15-8 与单纯 WPU-15 乳液与 WPU-15-8 乳液的 TEM 图见图
6。由图 6 可以看出，经过 DDSQ-4OH 改性后的 WPU
PEPSO 改性的 WPU-15 相比，归属于 N—H 的伸缩
1
振动峰由 3326 cm 1 移动至 3321 cm 。这是因为 乳液粒子粒径增大，并且粒径分布变宽。这主要是
因为经过 DDSQ-4OH 改性后，粒子交联密度增大。
N—H 与 DDSQ-4OH 形成氢键，导致波数降低；在
1
1
2200~2300 cm 处没有吸收峰，1698 cm 处出现了 同时，DDSQ-4OH 自身的疏水性对乳液颗粒大小也
酰胺结构中 N—H 的变形振动吸收峰和 1548 cm 1 有一定的影响，DDSQ-4OH 用量增多，也使粒子粒
处酰胺中 C==O 的伸缩振动峰，说明体系中—NCO 径增大。

已经完全参与反应，氨基甲酸酯基生成 [21] 。另外，
在 2900 cm 1 附近出现了两个连续的窄而尖的吸收
峰，其为蓖麻油分子链中甲基和亚甲基的伸缩振动
1
峰；1095 与 801 cm 处出现了聚醚硅氧烷中 Si—
O—Si 的特征吸收峰和 Si—CH 3 中 C—H 的伸缩振动

峰。DDSQ-4OH 结构中硅氧键的特征吸收峰与聚醚
图 6 WPU-15 乳液（a）与 WPU-15-8 乳液（b）的 TEM 图
硅氧烷上硅氧键的特征吸收峰重叠，因此，在图中
Fig. 6 TEM micrographs of emulsions WPU-15 (a) and
不能明显的看到 DDSQ-4OH 的特征吸收峰。红外谱 WPU-15-8 (b)