Page 171 - 《精细化工》2020年第5期

第 5 期 高红芳，等: 改性二氧化硅/乙基纤维素复合膜的制备及性能 ·1021·

图 2 复合膜的形成机理（a）及其图解（b）
Fig. 2 (a) Formation mechanism and (b) schematic preparing process of composite film

水基团有关 [17] 。复合膜表面的疏水性增强，一方面
是由于 m-SiO 2 醇溶胶与 EC 形成的表面粗糙结构；
另一方面，EC 的吸水性羟基与 m-SiO 2 醇溶胶中的
VTMOS 的醇羟基缩合，使 EC 亲水性基团减少，膜
的疏水性增强。通常，膜表面的疏水性一方面可以
减少生物污染，另一方面，有利于保证膜材料的水
稳定性 [18] 。

图 3 m-SiO 2 醇溶胶（a）、EC（b）和复合膜的红外光谱
图（c）
Fig. 3 FTIR spectra of modified silica alcohol sol (a), EC
(b) and composite film (c)

2.3 膜接触角测定
膜材料的水接触角结果如图 4 所示。
由图 4 可知，纯 EC 膜的水接触角为 105°，加
入 m-SiO 2 醇溶胶后膜的水接触角增大。这是由于
m-SiO 2 醇溶胶中的 VTMOS 与 EC 的醇羟基发生反
应，增加了 EC 的疏水性，与红外光谱分析的结果
一致。当 m-SiO 2 醇溶胶与 EC 醇溶液比例为 1︰4
时，膜（EC-Si 1 ）的水接触角由纯 EC 膜的 105°增
加至 130°。当 m-SiO 2 醇溶胶与 EC 醇溶液体积比为
3︰2 时，膜（EC-Si 3 ）的接触角可增大至 145°，该

膜表现出较高的疏水性，水滴在膜表面可稳定存在
图 4 膜表面水接触角（a）和水滴在膜(EC-Si 3 )表面（b）
（图 4b）。当 m-SiO 2 醇溶胶与 EC 醇溶液体积比再
的光学照片
继续增大时，膜材料的水接触角趋于稳定，不再增 Fig. 4 Water contact angles of the composite films (a),
加。材料的疏水性与材料表面的粗糙度相关以及疏 optical photo of water droplets on EC-Si 3 film (b)