Page 120 - 《精细化工》2022年第11期

·2270· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

干燥的三口烧瓶中加入 8.5 g（38.2 mmol）IPDI、 120 和 168 h 紫外辐射处理后的改性胶膜为研究对
11.7 g（11.7 mmol）PCL、0.5 g（5.55 mmol）BDO、 象，控制橡胶滚轮的转速为 60 r/min，载荷为 750 g，
1.0 g（7.45 mmol）DMPA 及 5 mL NMP（作为稀释 测试温度为(25±1) ℃，相对湿度为 50%±5%。力学
剂），在 80 ℃下加入 0.2 g 催化剂 DBTDL 反应 2 h， 性能测试以经 24、48、96、120 和 168 h 紫外辐射
采用二正丁胺返滴定法 [12] 测定—NCO 达到理论剩 处理后的改性胶膜为研究对象，制成 45 mm×10 mm
余物质的量后，加入 0.5 g（3.7 mmol）TMP 反应 1 h， 的哑铃状，拉伸速率设为 200 mm/min，使用多功能
再加入 1.0 g（4.7 mmol）UV-0 反应 1 h，然后降温至 材料试验机进行拉伸强度和断裂伸长率测试，重复
50 ℃，加入 0.8 g（7.9 mmol）TEA 中和反应 30 min， 测量 3 次，结果取平均值。
加去离子水经高速剪切乳化分散，制成质量分数为 1.3.7 TGA 测试
30%的 UV-0 改性水性聚氨酯（DWPU）乳液。 称量 5~10 mg 样品，采用热重差热分析仪，在
1.2.6 纳米 CeO 2 胶体、CWPU、DWPU 胶膜的制备 N 2 气氛下进行 TGA 测试，升温速率 10 ℃/min，测
将相同质量的纳米 CeO 2 胶体、CWPU 乳液、 试温度 25~600 ℃。
DWPU 乳液分别倒入聚四氟乙烯板槽中流平，使表
面平整无气泡，室温下自然干燥 5 d 后，置于真空 2 结果与讨论
干燥箱中 60 ℃下干燥 24 h，冷却后将所制胶膜取
2.1 纳米 CeO 2 胶体的 FTIR 分析
出，放入干燥器中备用。
图 1 为纳米 CeO 2 胶体干燥后的 FTIR 谱图。
1.3 纳米 CeO 2 的结构表征与性能测试
1.3.1 FTIR 测试
利用傅里叶变换红外光谱仪，通过衰减全反射
红外 光谱（ ATR-FTIR）记录 波数范围 为 4000~
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450 cm 的 FTIR 谱图。
1.3.2 动态光散射（DLS）测试
取一定体积试样，用去离子水按质量比 1∶999
稀释至质量分数为 0.1%，利用纳米粒度电位仪测试
纳米 CeO 2 的平均粒径、粒径分布以及 Zeta 电位。
1.3.3 贮存稳定性测试
取一定体积的试样置于洁净透明的玻璃瓶中密
图 1 纳米 CeO 2 胶体干燥后的 FTIR 谱图
封保存，在自然条件下室温贮存 6~12 个月后，观察试 Fig. 1 FTIR spectrum of nano CeO 2 colloids after drying
样是否发生沉降，用贮存时间来表示其贮存稳定性。
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1.3.4 TEM 测试 从图 1 可以看出，3100~3500 cm 处为 PVA 中—
取少许试样，用去离子水按质量比 3∶997 稀释至 OH 的伸缩振动吸收峰，峰形较宽。2940 和 2909 cm –1
质量分数为 0.3%，然后浸涂到测试用 230 目的普通 处的吸收峰为饱和 C—H 键的伸缩振动，1087 cm –1
–1
碳支持膜上，干燥处理后，利用 TEM 观察胶体粒子的 处为 C—O 键的伸缩振动吸收峰，916 cm 处为—
微观形貌。测试条件：真空氛围，加速电压为 200 kV。 OH 的弯曲振动吸收峰。由于 PVA 是醋酸乙烯酯的
1.3.5 XRD 测试 醇解产物，所采用的 PVA 醇解度为 99%，PVA 分子
剪取 5 mm×8 mm 大小的试样胶膜，采用 X 射 中仍保留有少量酯基，所以在 1655 cm –1 处出现了
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线衍射仪测定样品的结晶性能，测试温度为室温， C==O 键的特征吸收峰。1410 和 1327 cm 处的特征
Cu 靶，K α 为入射源，石墨晶体单色器，入射波长为 峰对应的是酯基的对称与不对称伸缩振动。通常
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0.15406 nm，管电压为 40 kV，管电流为 40 mA，扫 CeO 2 的 FTIR 一般在 700 cm 附近会出现弱吸收峰，
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–1
描速度为 6 (°) /min，扫描角度范围为 10°~80°。 在 400 cm 附近出现强吸收峰 [14] 。476 cm 处的吸
1.3.6 抗紫外老化性能测试 收峰归属于 Ce—O 键的伸缩振动，可能是 PVA 的
改性胶膜的耐黄变、耐磨性分别按 GB/T 23999 包覆作用使粒子晶格内部发生畸变，Ce—O 键键长
—2009 [13] 和 GB/T 1768—2006 进行测定 [14] 。耐黄变 变短，振动频率升高，导致吸收峰发生蓝移 [15] 。
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测试利用辐射照度为 0.68 W/m 、波长为 300 nm 的 2.2 纳米 CeO 2 胶体的粒径及稳定性分析
紫外灯为辐射光源，测定改性胶膜经 24、48、96、 表 1 为利用纳米粒度电位仪测得的纳米 CeO 2
120 和 168 h 紫外辐射处理后的黄变程度（ΔE）和 胶体的粒径大小、粒径分布指数及其贮存稳定性的
黄变值（b 值）。耐磨性测定则以经 0、24、48、96、 结果。从表 1 可以发现，制备的纳米 CeO 2 胶体粒径