Page 122 - 《精细化工》2022年第3期

·544· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

PDMS 中硅氧基团中的 O 原子形成氢键导致其出峰 成功引入到聚氨酯中，且成膜后在膜内部以及表面
红移，这些基团出峰发生偏移也反证了它们之间产 分布均匀。
生的氢键。

图 2 CWPU-SOP（a）和 PDMS/CWPU-SOP8（b）的 FTIR
a、b—平面；c、d—截面
谱图 图 4 PDMS/CWPU-SOP8 薄膜的 SEM 图（a、c）以及
Fig. 2 FTIR spectra of CWPU-SOP (a) and PDMS/CWPU-
SOP8 (b) EDS 照片（b、d）
Fig. 4 SEM images (a, c) and EDS photos (b, d) of
2.3 PDMS/CWPU-SOP8 的 TEM 分析 PDMS/CWPU-SOP8 film

图 3 为 CWPU-SOP 与 PDMS/CWPU-SOP8 的
2.5 PDMS/CWPU-SOP 薄膜的水接触角分析
TEM 图。由图 3a 可知，改性前 CWPU-SOP 乳胶粒
图 5 为不同 PDMS 含量 PDMS/CWPU-SOP 薄
大多为球状，尺寸大约为 100 nm；图 3b 中 PDMS/
膜的水接触角。如图 5 所示，CWPU-SOP 薄膜水接
CWPU-SOP8 乳胶粒大多为哑铃状，尺寸大约为
触角为 85°，表明其表面具有亲水性。随着 PDMS 含
150 nm，分散较均匀。共混 PDMS 改性后乳胶粒形
量的增加，PDMS/CWPU-SOP 薄膜的水接触角先增
貌由球状变为哑铃状，这是由于氨基甲酸酯基团中
大后减小；当 PDMS 含量为 8%时，PDMS/CWPU-SOP8
与 N 相连的 H 原子能够与 PDMS 中硅氧基团中的 O
薄膜的水接触角最大，可达 110°，表明 PDMS 的引
原子形成氢键，使乳胶粒发生了变形，从而形成了
入可提高 PDMS/CWPU-SOP 薄膜的疏水性。这是由
哑铃状。 于 PDMS 中含有的大量低表面能 Si 元素降低了聚氨

酯薄膜的表面自由能，增大了表面张力，使薄膜水
接触角增大，从而提高了聚氨酯膜的疏水性。然而
当 PDMS 含量>8%时，PDMS 与蓖麻油基聚氨酯发
生了较为严重的相分离，导致 PDMS 在复合膜表面
分布不均匀，水接触角减小 [21] ，这与图 4 中观察到
的相分离结果一致。

图 3 CWPU-SOP（a）与 PDMS/CWPU-SOP8（b）的 TEM 图
Fig. 3 TEM images of CWPU-SOP (a) and PDMS/CWPU-
SOP8 (b)

2.4 PDMS/CWPU-SOP8 薄膜的 SEM 分析
图 4 为 PDMS/CWPU-SOP8 薄膜的 SEM 图以及
EDS 结果。由图 4a 可以看出，PDMS/CWPU-SOP8
薄膜表面较为平整，且存在微弱的相分离现象（图
4a 中黄色箭头）；由图 4c 可以看出，PDMS/CWPU-

SOP8 截面也存在相分离现象（图 4c 中黄色箭头），
这些相分离现象是由于 PDMS 中低表面能元素 Si 图 5 PDMS 含量对 PDMS/CWPU-SOP 薄膜水接触角的
影响
的存在导致的。结合图 4b、d 可以看出，Si 元素均
Fig. 5 Effect of PDMS content on water contact angle of
匀分布在聚氨酯薄膜平面以及截面，表明 PDMS 已 PDMS/CWPU-SOP films