Page 92 - 《精细化工》2020年第1期

·78· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

a—PUA；b—A-DOA/CNTs/PUA；c—A-DOA/CNTs/FPUA-8%；d—A-DOA/CNTs/FPUA-12%；e—A-DOA/CNTs/FPUA-16%
图 12 不同含氟单体用量对 A-DOA/CNTs/FPUA 胶膜的水接触角
Fig. 12 Water contact angle of films with different amount of fluorine monomer

由图 11、12 可知，通过表面修饰 CNTs 与含氟 由图 13 可知，随着含氟单体用量的增加，复合
单体复合改性 PUA 胶膜，胶膜的耐水性得到显著改 胶膜拉伸强度显著提高，断裂伸长率有所下降，其
善；相比 PUA 胶膜，A-DOA/CNTs/PUA 胶膜的吸 原因为 CNTs 作为一种刚性填料，分散于 PUA 基体
水率从 15.3%降低到 13.8%，水接触角从 76.0°提高 中，增强了两者界面结合力，同时修饰 CNTs 表面
到 80.7°，这是由于修饰 CNTs 表面大量的活性基团， 存在活性基团，改善了体系的交联密度，增强了分
与分子链中剩余的异氰酸酯基反应，提高了胶膜的 子链的拉伸性能；而引入不同用量的含氟单体，使
交联度，同时也存在部分 Si—O 键向表面迁移，提 聚合物分子链上刚性链段增多，改善了胶膜的力学
[9]
高了胶膜的耐水性 。引入含氟单体，胶膜的吸水 性能 [16] 。当含氟单体质量分数为 12%时，胶膜拉伸
率明显降低，水接触角逐步增大，其原因为含氟单 强度为 26.3 MPa，断裂伸长率为 352%，考虑到含
体分子链中具有低表面能的氟碳链，在成膜过程中 氟单体成本较高及胶膜综合性能等因素，作者认为
疏水的 C—F 键迁移到膜表面，提高了胶膜的疏水 此时比例为最佳。
性。综合考虑，当含氟单体用量为 12%，复合胶膜
的吸水率为 4.1%，水接触角为 110.8°，此时胶膜性 3 结论
能较佳。
采用 DOA 氧化自聚反应和 APTES 水解缩合协
2.2.6 复合胶膜力学性能分析
同修饰 CNTs，获得 A-DOA/CNTs 材料；再以 IPDI、
PUA 胶膜和不 同含 氟 单 体 用 量 对 A-DOA/
CNTs/FPUA 胶膜力学性能的影响，见图 13。 PCDL、DMBA、PETA 等合成了双键封端聚氨酯预
聚体，最终与含氟等乙烯基类单体进行乳液共聚反

应，制备出 A-DOA/CNTs 改性 FPUA 复合乳液。经
检测得出如下结论：
（1）通过 FTIR 和 XPS 证实了 CNTs 修饰成功，
TEM 图像显示了 PDOA 和 APTES 缩合产物成功地
固定在 CNTs 表面。
（2）通过 FTIR、SEM 对复合材料表征发现：
谱图中出现 C—F 键的特征峰；当有机氟和 A-DOA/
CNTs 复合改性 PUA 时，胶膜有较为明显的褶皱，
说明两者成功引入 PUA 体系中。
（3）当含氟单体用量为 12%时，A-DOA/CNTs/

FPUA 胶膜热失重为 10%，热分解温度为 329 ℃；
图 13 复合胶膜力学性能分析
Fig. 13 Mechanical properties of composite films 相比 PUA 胶膜热分解温度提高了 37 ℃，–55 ℃时