Page 76 - 《精细化工》2022年第4期

第 39 卷第 4 期 精 细 化 工 Vol.39, No.4
2022 年 4 月 FINE CHEMICALS Apr. 2022

功能材料
IPN 型含氟聚硅氧烷/PP 疏水材料的制备及性能

3
金 竹 1,2 ，邹守顺 ，周昌林 1,2 ，汪 磊 1,2*
（1. 三峡大学 无机非金属晶态与能源转换材料湖北省重点实验室，材料与化工学院，湖北 宜昌 443002；
2. 湖北三峡实验室，湖北 宜昌 443007；3. 湖北君邦新材料科技有限公司，湖北 宜昌 443700）

摘要：以 1,3,5-三甲基-1,3,5(3,3,3-三氟丙基)环三硅氧烷（D 3 F）、八甲基环四硅氧烷（D 4 ）、四甲基四乙烯基环四
硅氧烷（D 4 Vi）为功能单体，在碱胶催化下制备了乙烯基封端含氟聚硅氧烷（FSI），再以注塑级聚丙烯（PP）
为基体树脂，以全氟己基乙烯（TE-6）为二次疏水改性剂，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）为交联剂、马
来酸酐接枝 PP（MAH-g-PP）为增容剂，高温熔融聚合形成互穿网络结构（IPN）FSI/PP 复合疏水材料。采用
FTIR 对复合材料结构进行了表征；利用拉力试验机、接触角测量仪、SEM、AFM 和 TG-DSC 对复合材料的综
合性能及表面形貌进行了测试。结果表明，当 D 4 Vi 用量为 FSI 总质量的 0.05%，TE-6 添加量为 FSI/PP 总质量
的 5%，MAH-g-PP 用量为 FSI/PP 总质量的 6%，TMPTA 添加量为 FSI/PP 总质量的 3%时，改性后 FSI/PP 疏水
接触角达到 138.3°，疏油接触角达到 46.1°，相比于纯 PP 分别提高 55.56%、157.54%。
关键词：互穿网络；含氟聚硅氧烷；聚丙烯；熔融聚合；疏水性；功能材料
中图分类号：TQ324；TB332 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 04-0712-07

Preparation and properties of interpenetrating network
fluoropolysiloxane/polypropylene hydrophobic materials

1,2
1,2
3
JIN Zhu , ZOU Shoushun , ZHOU Changlin , WANG Lei 1,2*
（1. Key Laboratory of Inorganic Nonmetallic Crystalline and Energy Conversion Materials, College of Materials and
Chemical Engineering, China Three Gorges University, Yichang 443002, Hubei, China; 2. Hubei Three Gorges Laboratory,
Yichang 443007, Hubei, China; 3. Hubei Junbang New Material Technology Co., Ltd., Yichang 443700, Hubei, China）

Abstract: Vinyl-terminated fluoropolysiloxane (FSI) was prepared from 1,3,5-trimethyl-1,3,5 (3,3,3-trifluoroethyl)
cyclotrisiloxane (D 3 F), octamethylcyclotetrasiloxane (D 4 ) and tetramethyltetravinyl cyclotetrasiloxane (D 4 Vi) in
the presence of alkali glue. A series of interpenetrating network (IPN) FSI/PP composite hydrophobic
materials were formed by high temperature melt polymerization using plastic grade polypropylene (PP),
perfluorohexylethylene (TE-6), trimethylolpropane triacrylate (TMPTA) and maleic anhydride grafted PP
(MAH-g-PP) as matrix resin, secondary hydrophobic modifier, crosslinking agent and compatibilizer,
respectively. The structure of the composites was characterized by FTIR. The comprehensive properties and
surface morphology of the composites were tested by tensile testing machine, contact angle measuring
instrument, SEM, AFM and TG-DSC. The results showed that when D 4Vi dosage was 0.05% of the total
FSI mass, TE-6 dosage was 5% of the total FSI/PP mass, MAH-g-PP dosage was 6% of the total FSI/PP mass,
and TMPTA dosage was 3% of the total FSI/PP mass, the hydrophobic contact angle of FSI/PP reached 138.3°
and oleophobic contact angle reached 46.1°, 55.56% and 157.54% higher than those of pure PP, respectively.
Key words: interpenetrating network; fluoropolysiloxane; polypropylene; melt polymerization; hydrophobic
property; functional materials

疏水材料由于其在自清洁、防水、防污、减阻、 其中，以有机聚合物为基体的疏水材料是当前研究
油水分离等领域具有广阔的应用前景而备受关注。 与应用重点之一 [1-3] 。特别是以具有价格低廉、环境

收稿日期：2021-10-10; 定用日期：2021-12-10; DOI: 10.13550/j.jxhg.20211025
基金项目：磷资源开发利用教育部工程研究中心开放基金（LKF201906）；湖北省 111 引智计划（2018-19-1）
作者简介：金 竹（1995—），女，硕士生，E-mail：18772847259@163.com。联系人：汪 磊（1991—），男，讲师，lei.wang@ctgu.edu.cn。