Page 72 - 201905

·840· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

共混乳液在成膜过程中 FPA 组分迁移，F-A 面 FPA
组分逐渐在富集，F-P 面的 WPU 组分逐渐增大，F-A
和 F-P 面差异增大。

表 2 未热处理和热处理后 PUFPA40%乳胶膜 F-A 面及
F-P 面的接触角及表面自由能
Table 2 Contact angles of PUFPA40% by without heat
treatment and heat treatment
接触角/(°)
未热处理 经热处理
CH 2I 2 H 2O CH 2I 2 H 2O
85.1° 117.6° 97.8° 132.5°
F-A

77.8° 102.5° 52.6° 88.1°
F-P

FA 用量为 40%时 PUFPA 乳胶膜未经热处理和
经过热处理（110 ℃/2 h）所成 F-A 及 F-P 面 AFM
图如图 6 所示。FA 质量分数为 40%时 PUFPA 乳胶
膜未经热处理，乳胶膜的 F-A 面粒子模糊，F-P 面
有明显的粒子，三维图中有大量的凸起；热处理后，
F-P 面乳胶膜无粒子，三维图有少量凸起。这说明
热处理后含氟粒子已经融合，且显著向 F-A 面迁移，
从而使膜两面 FPA 含量差异变大，其梯度结构更明

图 5 不同 FA 用量的 PUFPA 复合乳胶膜断面 SEM-EDS 图
Fig. 5 SEM-EDS images of PUFPA sections with different
amount of FA

2.4 热处理对乳胶膜梯度结构的影响
当 FA 质量分数为 40%时，靠近膜 F-A 面 F 元
素浓度高于 F-P 面，沿膜的厚度方向 F 元素浓度基
本呈现梯度变化，热既可活化高分子含氟丙烯酸酯
组分的分子运动，又可增大组分链段间自由体积，
使含氟组分迁移与富集变得更容易，因而热处理有
利于膜梯度分布结构的形成，后续研究热处理对梯
度化结构的影响。其中，未热处理的乳胶膜是 FA
质量分数为 40%时 PUFPA 乳液在 30 ℃下水分自然
挥发干燥固化得到；热处理的乳胶膜是 FA 用量为
40%时 PUFPA 复合乳液置于 110 ℃的真空干燥箱内
退火 2 h，快速冷却至室温得到。
表 2 分别为 PTFE 基材上热处理前后 PUFPA 乳
胶 F-A 及 F-P 面油（CH 2 I 2 ）和水（H 2 O）的接触角
及表面自由能。如表 2 所示，未经过热处理膜的油
相和水相 F-A 与 F-P 面接触角之差分别为 7.3和
15.1，两面接触角差异不明显；经过 110 ℃、2 h
a—未经热处理乳胶膜；b—经热处理乳胶膜
热处理后，F-A 面水的接触角大，为 132.5°，疏水
程度明显增大；而 F-P 面的接触角小，为 88.1°，疏 图 6 PUFPA40%乳胶膜 F-A 及 F-P 面 AFM 三维图及相图
Fig. 6 AFM spectra of PUFPA40% latex film F-A and F-P
水性差，接触角差异变大。这是因为经过热处理后， appearance