Page 64 - 《精细化工》2020年第5期

·914· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

超疏水棉织物反应机理：以棉布为基材，聚硅 PFDCMC 改性布的 FTIR 谱图。与曲线 a 相比，曲
–1
氧烷为原料，CAN 氧化纤维素上亚甲基产生自由 线 b 在 1560 cm 处出现了明显的 C==C 伸缩振动
–1
基，引发双键聚合，完成对棉布的一次接枝聚合疏 峰，在 1002 cm 处吸收峰加强，这是由 Si—O—Si
水改性；利用体系内残留的乙烯基与巯基单体进行 的伸缩振动与原布此处的吸收峰叠加所致，说明在
点击反应，实现对棉布的二次改性。相关反应式 纤维表面成功接枝了 MVPDMS 10% ；曲线 c 在 1560
–1
如下： 和 1577 cm 处出现了 2 个吸收峰，前者为与聚硅氧
烷分子链相连的 C==C 伸缩振动峰，后者为与
VPOSS 结构相连接的 C==C 伸缩振动峰，1002 cm –1
处同样存在着 Si—O—Si 的伸缩振动峰 [18] ，说明
MVPDMS 10% 和 VPOSS 通过共聚接枝的方法成功修
饰到棉纤维上。同时，由于在曲线 b、c 中有双键吸
收峰的存在，说明原料在接枝反应时只有部分 C==C
发生了反应，尚未反应的 C==C 被引入到了纤维表
面，这为进一步的巯基/双键点击反应改性提供了可
能。MVPDMS 10% /VPOSS 改性布与 PFDCMC 反应
–1
后，在 1560 和 1577 cm 处的双键吸收峰消失，说
明成功接枝 PFDCMC，由于—CF 2 —中氟碳键反对

称和对称伸缩振动频率分别位于 1210 和 1155 cm –1
式中：R 1 表示巯基单体与—SH 相连的基团；R 2 表 附近，被纤维吸收峰遮盖，所以在曲线 d 中观察不
示与残留的乙烯基相连的基团。 到明显的 C—F 吸收峰。
超疏水棉布的制备路线如下所示：

1.3 表征 a—原布；b—MVPDMS 10%改性布；c—MVPDMS 10%/VPOSS 改性
（1）扫描电子显微镜（SEM）：采用扫描电镜 布；d—MPDMS 10%/VPOSS/PFDCMC 改性布

对制备样品进行形貌分析，电压 15 kV。采用 E-1010 图 1 原布及改性布的红外光谱图
离子溅射仪对棉布镀金处理，条件：40 s，10 mA。 Fig. 1 FTIR spectra of pristine fabric and modified fabric

（2）红外光谱仪：采用 FTIR 对改性后的棉布 2.2 XPS 分析
–1
进行测试。扫描范围是 800~1800 cm ，扫描次数
原布及改性布的 XPS 谱图见图 2。图中曲线 a~d
64 次。测试条件：25 ℃，空气相对湿度 60%。
分别为原布、MVPDMS 10% 改性布、MVPDMS 10% /
（3）接触角测量仪：采用接触角测量仪测量改
VPOSS 改性布和 MVPDMS 10% /VPOSS/PFDCMC 改
性前后样品布的接触角。
性布的 XPS 谱图。从图 2A 可以看出，原布在改性
（4）XPS：其探测针角度为 90°，与样品表面
前主要以氧和碳元素为主，这与棉纤维本身成分一
垂直。
致。经 MVPDMS 10% 改性后，出现了 Si 2s 和 Si 2p
2 结果与讨论 峰，表明接枝反应成功；MVPDMS 10% /VPOSS 共聚
接枝改性后，Si 2s 和 Si 2p 峰得到加强，说明改性
2.1 FTIR 分析 物质的负载量变大；在此基础上通过巯基/乙烯基点
原布及改性布的红外光谱图如图 1 所示。图 1 击反应后，出现了明显的 F 1s 峰，且强度很高，这
中曲线 a~d 分别为原布、MVPDMS 10% 改性布、 是由于点击反应改性发生在纤维表层，另一方面是
MVPDMS 10% /VPOSS 改性布和 MVPDMS 10% /VPOSS/ 由于含氟链段具有低表面特性，会自动迁移到纤维