Page 124 - 《精细化工》2022年第3期

·546· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

CWPU-SOP8 薄膜的表面元素摩尔分数测试结果。 由图 9 可以发现，PDMS/CWPU-SOP 薄膜的拉
由表 1 可见，Si 原子在薄膜表面具有较高摩尔分数。 伸强度随着 PDMS 含量的增加先增大后减小，而断
裂伸长率则呈先减小后增大趋势。当 PDMS 含量为
6%时，制备的 PDMS/CWPU-SOP6 薄膜的拉伸强度
达到最高，为 5.2 MPa，而断裂伸长率降到最低，为
63%。当 PDMS 含量<6%时，Si—O 键的增多使
PDMS/CWPU-SOP 薄膜的拉伸强度增强，但降低了
薄膜的内交联，导致出现脆断现象，断裂伸长率减
小 [26] ；当 PDMS 含量>6%时，软段 PDMS 与聚氨酯
硬段之间相容性较差，结晶区聚氨酯硬段分子链的
刚性增加，复合膜内部结构不均匀导致脆性断裂，
[27]
拉伸强度下降 。由于长分子链的 PDMS 较好的柔
图 8 PDMS/CWPU-SOP8 薄膜的 XPS 谱图 顺性使薄膜韧性增强，其断裂伸长率增大。综上，
Fig. 8 XPS spectrum of PDMS/CWPU-SOP8 film
添加适量 PDMS 可在一定范围内改善聚氨酯材料的
表 1 PDMS/CWPU-SOP8 薄膜的表面元素的摩尔分数 力学性能。
Table 1 Molar fraction of surface elements in PDMS/
CWPU-SOP8 film 3 结论
元素种类 O 1s N 1s C 1s S 2p Si 2p
摩尔分数/% 21.93 1.09 61.31 0.05 15.62 以二甲基二甲氧基硅烷为主要原料，通过水解
缩合反应制备了 PDMS，然后将其引入到蓖麻油基
另一方面 PDMS 作为润滑层能够促进液-液界 水性聚氨酯中，制备了 PDMS/CWPU-SOP。PDMS
面的液体滑 移。 PDMS 聚合物链结 构中 —Si—
的引入提高了薄膜的疏水性与耐水性，当 PDMS 含
O—Si—基团可在室温下动态旋转，赋予了分子链优
量为 8%时，PDMS/CWPU-SOP8 薄膜的水接触角由
异的运动能力，增加了分子链的柔顺性。当液滴直
CWPU-SOP 的 85°升至 110°，吸水率由改性前的
接附着于薄膜表面时，界面中间 PDMS 链的压缩将
23.1%下降至 15.3%；PDMS 的引入可赋予薄膜一定
导致其链结构空间运动的受阻，根据熵增原理，较 的防污性能，不同 pH 的液滴在 PDMS/CWPU-SOP8
高柔顺性的 PDMS 链段将在空间运动，并阻止液滴
薄膜表面可自由滚落且不留痕迹。当 PDMS 含量为 6%
吸附，因此促进了界面的液体滑移，使表面液滴以
较快速度无粘连滑落 [25] 。结合图 2 中 PDMS/CWPU- 时，制备的 PDMS/CWPU-SOP6 薄膜的拉伸强度达到
了最高，为 5.2 MPa，而断裂伸长率降到最低，为 63%。
SOP8 的 FTIR 谱图，证明—Si—O—Si—基团的存
–1
在，1021 cm 处为 PDMS 中—Si—O—Si—基团的 参考文献：
伸缩振动吸收峰。 [1] LIANG Y J, KIM S, YANG E, et al. Omni-directional protected
2.9 PDMS/CWPU-SOP 薄膜的机械性能 nanofiber membranes by surface segregation of PDMS-terminated
图 9 为 PDMS 含量对 PDMS/CWPU-SOP 薄膜 triblock copolymer for high-efficiency oil/water emulsion separation
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Fig. 9 Effect of PDMS content on mechanical properties [7] MAN L M, FENG Y C, HU Y, et al. A renewable and multifunctional
of PDMS/CWPU-SOP films eco-friendly coating from novel tung oil-based cationic waterborne