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·620· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

2.5 杂化体系的光聚合性能 化膜相比，加入 Fe 3 O 4 @SiO 2 @IPDI-HEA 纳米粒子
紫外光固化过程中的无机纳米粒子会影响紫外 后的固化膜热稳定性显著提高。未加入纳米粒子的
光的透射，从而影响光固化材料的固化速率。本文 WSiPUA 固化膜的初始分解温度（T 5% ）为 235.1 ℃，
利用 photo-DSC 方法研究了 Fe 3O 4@SiO 2@IPDI-HEA 当 Fe 3 O 4 @SiO 2 @IPDI-HEA 的质量分数为 1.5%时，
与 WSiPUA 的杂化体系的双键转化率及聚合速率随 杂化体系固化膜的 T 5% 增加了 21.9 ℃，为 257 ℃。
着光照时间的变化，如图 5 所示。图 5 显示，在 m 且当温度升高至 450 ℃以上时，纯 WSiPUA 固化膜
（WSiPUA）∶m（DPGDA）∶m（2959）=50∶50∶ 的残重接近 0，而添加磁性纳米粒子的固化膜的残
1 的体系中，含有 Fe 3 O 4 @SiO 2 @ IPDI-HEA 体系的 重均在 10%左右。该残重不仅包含了耐热的无机纳
最终双键转化率及聚合速率略低于纯 WSiPUA 体 米粒子氧化物，还包含由聚合物交联程度增加或磁
系。随着 Fe 3O 4@SiO 2@IPDI-HEA 含量的增加，聚合 性纳米粒子在热失重过程中团聚而包裹部分有机物
速率有所下降，但最终双键转化率下降不明显。 说 两方面所造成的残留有机物。Fe 3O 4@SiO 2@IPDI-HEA
明所制备的 Fe 3 O 4 @SiO 2 @IPDI-HEA 纳米粒子在所 的加入可以提高 WSiPUA 固化膜热稳定性的原因不
研究添加量内对体系的光聚合性能影响不大。 仅在于无机纳米粒子 Fe 3 O 4 @SiO 2 本身具有很好的

耐热性，可以使固化膜具有更好的热稳定性，而且
Fe 3 O 4 @SiO 2 @IPDI-HEA 含有丙烯酸双键可以参与
聚合能够提高固化膜的交联程度，进一步改善了固
化膜的热稳定性。
2.7 固化膜的拉伸性能
样品的拉伸性能见表 1。如表 1 所示，在 m
（WSiPUA）∶m（DPGDA）∶m（2959）=50∶50∶
1 的体系中，随着 Fe 3 O 4 @SiO 2 @IPDI-HEA 含量的增
加，固化膜的断裂伸长率降低，拉伸强度提高。当

Fe 3O 4@SiO 2@IPDI-HEA 的质量分数为 1.5%时，固化
图 5 不同 Fe 3 O 4 @SiO 2 @IPDI-HEA 质量分数的 WSiPUA
膜的拉伸强度最大，为 18.1 MPa，与未加入纳米粒子
体系的双键转化率 的 WSiPUA 固化膜相比，其拉伸强度增加了 6.9 MPa。
Fig. 5 Double bond conversion of WSiPUA with different
Fe 3 O 4 @SiO 2 @IPDI-HEA mass fraction 拉伸强度增加的原因是 Fe 3O 4@SiO 2@IPDI-HEA 与
2.6 固化膜的耐热性能 低聚物之间较强的相互作用和聚合物交联程度的提
图 6 为不同 Fe 3 O 4 @SiO 2 @IPDI-HEA 质量分数 高。但 Fe 3O 4@SiO 2@IPDI-HEA 无机颗粒的刚性和材
固化膜的热失重曲线，内插图为局部放大。固化膜 料的交联密度增加会导致断裂伸长率降低。
的配方为 m（WSiPUA）∶m（DPGDA）∶m（2959）=
50∶50∶1。 表 1 不同 Fe 3 O 4 @SiO 2 @IPDI-HEA 质量分数固化膜的拉
伸性能
Table 1 Tensile properties of cured films with different
Fe 3 O 4 @SiO 2 @IPDI-HEA mass fraction
w（纳米粒子）/%

0 0.5 1.0 1.5 2.0
拉伸强度/MPa 11.20.55 13.30.65 17.80.59 18.10.72 15. 60.78
断裂伸长率/% 11.60.60 10.20.55 9.60.68 7.90.84 5.30.74

2.8 固化膜的介电常数和介电损耗
固化膜的介电常数和介电损耗见图 7。如图 7
所示，在 m（WSiPUA）∶m（DPGDA）∶m（2959）

=50∶50∶1 的体系中，不含 Fe 3 O 4 @SiO 2 @IPDI-
图 6 不同 Fe 3 O 4 @SiO 2 @IPDI-HEA 质量分数固化膜的热 HEA 纳米粒子的 WSiPUA 体系的介电常数非常低，
失重曲线 表明其固化膜具有优异的电绝缘性能。而加入
Fig. 6 TG curves of cured films with different Fe 3 O 4 @
SiO 2 @IPDI-HEA mass fraction Fe 3 O 4 @SiO 2 @IPDI-HEA 纳米粒子的光固化膜的介
电常数和介电损耗明显提高，并随着 Fe 3 O 4 @SiO 2 @
从图 6 可见，与未加入纳米粒子的 WSiPUA 固 IPDI-HEA 含量的增加而增加，当 Fe 3 O 4 @SiO 2 @