Page 168 - 《精细化工》2021年第6期

·1230· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

23.71°等出现明显尖锐的衍射峰，表明 POSS-Vi 和
AM、MAA 发生反应改变了原来的晶体结构。

图 1 POSS-Vi、P(AM-MAA)与 P(POSS-AM-MAA)的 FTIR
谱图
Fig. 1 FTIR spectra of POSS-Vi, P(AM-MAA) and
P(POSS-AM-MAA) 图 2 POSS-Vi、P(AM-MAA)和 P(POSS-AM-MAA)的
XRD 谱图
–1
在 POSS-Vi 的 FTIR 谱图中，1118 cm 处强且 Fig. 2 XRD patterns of POSS-Vi, P(AM-MAA) and
尖锐的吸收峰为笼型结构中 Si—O—Si 骨架的伸缩 P(POSS-AM-MAA)

–1
振动吸收峰，586 cm 处为 Si—O—Si 的弯曲振动 2.1.3 TEM 分析
–1
吸收峰；1602 cm 处为 C==C 的伸缩振动吸收峰； 图 3 为 P(POSS-AM-MAA)的 TEM 图。
–1
1410、1276 cm 处为烯烃 C—H 的面内弯曲吸收峰，
–1
972 cm 处为烯烃 C—H 的面外弯曲吸收峰，776 cm –1
处是由 Si—C 键的伸缩振动产生的吸收峰；3068 和
–1
3024 cm 处两个吸收峰是与烯烃相连的—CH 3 的伸缩
–1
振动吸收峰；在 3400 cm 处没有 Si—OH 基团中 O—
H 的伸缩振动吸收峰，表明反应物水解缩合反应完全。
这些特征吸收峰表明产物中存在 POSS-Vi 的结构 [14] 。
–1
在 P(AM-MAA)的 FTIR 谱图中，1592 cm 处
–1
为酰胺中 N—H 的弯曲振动吸收峰，3168 cm 处为
图 3 P(POSS-AM-MAA)的 TEM 图
N—H 的伸缩振动吸收峰。P(POSS-AM-MAA)的 Fig. 3 TEM image of P(POSS-AM-MAA)
–1
FTIR 谱图相较于 POSS-Vi，在 1602 cm 处 C==C
–1
的伸缩振动吸收峰消失、在 3068、3024 cm 处与烯 由图 3 可以看出，POSS-Vi 的直径约为 100 nm，
烃相连的—CH 3 的伸缩振动吸收峰也消失，而相较于 颜色较深的 POSS-Vi 骨架分散在浅色聚合物中，有
P(AM-MAA)的 FTIR 谱图，P(POSS-AM-MAA)在 1118 轻微的团聚现象，并且 POSS-Vi 在聚合物中仍旧保
–1
cm 处的峰增强，可以认为是 Si—O—Si 和C—O 的叠加 持立方体笼型结构，保证了聚合物支化结构的实现。
出峰，表明成功制备了P(POSS-AM-MAA)。 2.2 P(POSS-AM-MAA)的应用性能
2.1.2 XRD 分析 2.2.1 不同单体配比制备的 P(POSS-AM-MAA)对
通过 X 射线衍射仪对 POSS-Vi、P(AM-MAA) 坯革应用性能的影响
和 P(POSS-AM-MAA)进行检测，结果如图 2 所示。 按照 1.3.1 节方法，保持其他条件不变，考察不同
由图 2 可知，POSS-Vi 存在一定的有序结构， 单体质量比对 P(POSS-AM-MAA)氨基含量的影响，结
在 2θ=9.73°、13.03°、21.05°、22.70°、23.60°具有较 果见表 5。

强的衍射峰，其中，在 2θ=9.73°处出现最大强度峰， 表 5 不同单体质量比制备的 P(POSS-AM-MAA)的氨基
根据布拉格方程：2dsinθ=nλ 可以算出晶面间距分别 含量
为 0.91、0.68、0.42、0.39、0.38 nm，具有斜六方晶 Table 5 Amino content in P(POSS-AM-MAA) prepared
体结构 [15] 。对比 P(POSS-AM-MAA)与 P(AM-MAA) with different monomer mass ratios
m(AM)∶m(MAA)
的 XRD 谱图可以看出，P(POSS-AM-MAA)复合材
1∶4 1∶2 1∶1 2∶1 4∶1
料的 XRD 曲线在 2θ=15°~25°出现一个宽的弥散峰，
氨基含量/
与 P(AM-MAA)的曲线相似，主要是由于引入 AM、 （μmol/g） 102 206 234 300 433
MAA 后，降低了 POSS-Vi 分子链排列的规整性，导 注：引发剂用量为 4%，引发剂均指 APS，其用量以固体质量（除
致其特征峰强度部分发生位移，且在 2θ=9.80°、22.94°、 溶剂外的原料质量之和）计。下同。