Page 216 - 《精细化工》2021年第4期
P. 216
·850· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷
4a 中可以看出,经过丙酮超声清洗后的 PET 纤维表
面光滑平整,无刻蚀、凸起或凹槽,呈圆柱状。
图 4 改性前(a)和改性后纤维(b)的 SEM 图
Fig. 4 SEM images of fibers before (a) and after (b)
modification
如图 4b 所示,改性后的 PET 纤维表面粗糙且
有凸起。GA 的芳环能够与其他交互的苯环形成 π-π
交互作用,可以增强对富含芳香族化合物表面的粘附
能力 [18-19] ,质子化胺也可以建立阳离子-π 相互作用,
阳离子-π 相互作用能够增强 GA 对带电表面的吸附和
富含芳香族与阳离子官能团的材料的内聚性 [20-22] ,生
图 3 共沉积处理前后纤维的 XPS 全扫描图(a)和 GA/
成大量的蓬松、弯曲、不均匀的层状团聚体,使其
EDA-PET 的 N 1s 高分辨图(b)
Fig. 3 XPS full scan patterns of fibers before and after 紧紧地附着在光滑的 PET 纤维上,提高 PET 纤维表
co-deposition treatment (a) and high resolution 面的粗糙度,同时由于涂层含有丰富的羟基,使得
patterns N 1s (b) of GA/EDA-PET 纤维表面极性增加,进一步提高纤维的亲水性能。
图 3b 是通过 XPS Peak Fit 分峰软件得到的 N 1s 2.4 纤维热学性能变化
分峰拟合图谱,其中 C 1s、N 1s、O 1s 的含量如表 将改性前后的 PET 和 GA/EDA-PET 进行 TG 与
4 所示。 DTG 检测,结果如图 5 所示。
表 4 改性前后纤维表面元素含量
Table 4 Element content of fibers before and after modification
PET GA/EDA-PET
w(C)/% 80.76 73.97
w(N)/% 0 5.04
w(O)/% 19.24 20.99
经处理后,纤维表面氮元素出现且其含量达到
5.04%,这是由于 GA 与 EDA 发生的迈克尔加成和
席夫碱反应,共沉积在纤维表面,使氮元素大量生
成,其中 O 1s 含量从 19.24%增加到 20.99%,也说
明了共沉积反应的发生。处理后的纤维在 398.6 和
+
399.0 eV 处出现酸碱中和反应得到的 NH 3 和可能未
发生反应而被接上苯环的 C—NH 2 ,出现的新峰
398.8 eV 对应于发生迈克尔加成反应所得酰胺以及
胺类化合物中的—NH—结构, 400.5 eV 对应于苯环
化合物中的—C==N—结构,这正是因为席夫碱反应
的发生,进一步证明了 GA/EDA 共沉积在 PET 纤维
表面。
图 5 PET(a)和 GA/EDA-PET(b)的 TG 和 DTG 曲线
2.3 纤维表面形貌变化
Fig. 5 TG and DTG curves of PET fiber (a) and GA/EDA-
图 4 为 PET 和 GA/EDA-PET 的 SEM 图。从图 PET fiber (b)