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第 2 期 王若男，等: 水性抗菌羟基丙烯酸树脂的制备及性能 ·339·

引入，与分子链中羟基反应，羟基减少，亲水基团
减少，亲水性降低；另外，引入 TSA 后，聚合物增
加 18 个碳的长烷基链 [18] 与疏水基团—Si（OR） 3 [19] ，
导致膜的疏水性增强。因而，膜表面的亲水性降低，
表面能增大，接触角增大。膜的亲水性降低可以提
高膜的防水和防污性能 [20] 。
2.3 SEM 测试分析
样品 hs-WA 和 hs-WAT3 的测试结果见图 3。

图 4 样品的 TG 曲线
Fig. 4 TGcurves of samples

图 3 样品 hs-WA（a）与样品 hs-WAT3（b）的扫描电镜
分析图
Fig. 3 SEM images of hs-WA (a) and hs-WAT3 (b)

由图 3 所示，由于计算得到单体 TSA 的接枝率
仅为 1.95%，发生缩合的羟基也较少，没有对树脂
结构产生显著影响，膜表面形貌没有明显差异。图

中 hs-WA 与 hs-WAT3 的表面光滑没有褶皱也没有断 图 5 样品的 DTG 曲线
裂，可以避免微生物黏附物通过机械“铆合”作用渗 Fig. 5 DTG curves of samples

入涂层内部，有一定的物理抑菌作用 [21] ，并且 TSA 表 2 样品热分析数据
的引入使膜具有了杀菌性能 [22] 。 Table 2 Typical data of thermal analysis for samples
2.4 聚合物膜的 TG 测试。 600 ℃残
为了研究加入 TSA 对树脂的热稳定性能变化的 样品 T max1/℃ T max2/℃ PMLR 1/ PMLR 2/ 余量/%
(%/min)
(%/min)
趋势，作者选用 hs-WA 与 hs-WAT1、hs-WAT2、 hs-WA 181.99 392.97 1.15 16.16 0.495
hs-WAT3 进行测试，4 个样品测试结果足以表明其 hs-WAT1 168.50 394.95 1.67 16.27 1.270
变化趋势。样品的 TG 曲线与 DTG 曲线见图 4、5， hs-WAT2 186.39 395.00 1.59 16.49 1.760
热分析数据见表 2。由 TG 和 DTG 曲线可以看出， hs-WAT3 172.00 395.69 1.47 15.51 1.880
样品有两个分解阶段，分别是 100~246 ℃和 299~ 注：T max1、T max2 分别为第一、二阶段最大分解速率时温度；
456 ℃。第一阶段失重主要是水分及一些小分子挥 PMLR 1、PMLR 2 分别为第一、二阶段的最大分解速率。
发，失重率小于 10% [23] 。299~456 ℃为主分解阶段,
失重率大于 50%，此时样品膜快速分解。在第二阶
段，样品 hs-WA、hs-WAT1、hs-WAT2、hs-WAT3
达到最大分解速率时的温度分别为 392.97、394.95、
395.00 和 395.69 ℃，温度略微升高。这是由于随着
TSA 添加量增大，TSA 中的—Si（OMe） 3 基团能迅
速形成 Si—O—C 共价键，Si—O 的键能高于 C—C
的键能，热稳定性表现出上升的趋势 [24] 。残余量分
别是 0.495%、1.270%、1.760%、1.880%，残余量增
加是由于其中的 Si 元素含量伴随 TSA 增加而增加
[25] 图 6 样品的 DSC 曲线
。这表明，随着 TSA 加入量的增加，聚合物热稳
Fig. 6 DSC curves of samples
定性能得到了一定提升。
2.5 样品 DSC 测试分析 通过 DSC 分析可知，样品 hs-WA、hs-WAT1、
样品的 DSC 测试结果见图 6。 hs-WAT2、hs-WAT3 的玻璃化转化温度（T g ）分别