Page 89 - 《精细化工》2020年第1期

第 1 期 陈 静，等: CNTs/有机氟改性聚氨酯-丙烯酸酯的制备与性能 ·75·

键，而图 2d 中出现了 284.8、285.6、286.2、287.5、
286.9 及 282.6 eV 多个结合态，分别对应于 C—C、
C—OH、C==N、C==O、C—O—C 与 C—Si 键，同
时 C—OH 键大幅度增强，还生成了 C—Si 键，证实
CNTs 表面包裹了一层 PDOA，且与 APTES 通过共
价作用键连接起来，以上说明 CNTs 修饰成功，与
FTIR 谱图相一致。
2.1.3 A-DOA/CNTs 结构形貌分析
碳纳米管表面修饰前后在不同放大倍数下的
TEM 照片见图 3。

图 3 碳纳米管表面修饰前（a,c）后（b,d）在不同放大
倍数下的 TEM 照片
Fig. 3 TEM images of CNTs before (a,c) and after (b,d)
surface modification

由图 3 可知，a 中 CNTs 相互缠绕、卷曲程度较
为严重；b 中 CNTs 卷曲、缠绕程度有所降低；经放
大可清楚看出，c 中 CNTs 的表面相对光滑，边缘较
为清晰；而 d 中修饰 CNTs 的壁厚明显增加，表面
均匀呈现一层半透明聚合物层，这可能是 DOA 和
APTES 两种改性剂在 CNTs 表面的反应产物。
图 4 是纯 CNTs 和 A-DOA/CNTs 加入水中超声
分散 15 min、静置 24 h 后的分散情况。

图 2 CNT (a)和 A-DOA/CNTs (c)的全谱图及其 C 1s 的
XPS 谱图(b)、(d)
Fig. 2 Full range XPS spectra of CNTs (a), A-DOA/CNTs
(c) and C1s XPS spectra (b), (d)

由图 2a 可知，图中仅出现了 C 1s 和 O 1s 两个
峰，而图 2c 中观察到新峰（N 1s、Si 2s、Si 2p）产

生，且 O 1s 峰显著增强，说明通过 DOA 氧化自聚
图 4 CNTs (a,c)和 A-DOA/CNTs (b,d)在水中分散效果的
以及 APTES 水解缩合的产物，成功包裹在 CNTs 表
数码照片
面。对 C 1s 峰进行拟合，发现图 2b 中仅有 284.8
Fig. 4 Digital photographs of CNTs (a,c) and A-DOA/CNTs
及 285.6 eV 两种结合态，对应于 C—C 键、C—OH (b,d) dispersed in water