Page 80 - 《精细化工》2022年第4期

·716· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

水疏油性能，样品 17 的 WCA 达到 138.3°，SA 达
到 46.1°。相比于纯 PP，分别提高了 55.56%、
157.54%。综合上述分析结果可知，TMPTA 的最优
用量为 3%。
2.3 形貌分析
采用 SEM 对每项单因素调控最优样品的表面
形貌进行分析，结果见图 6。由图 6a 可知，纯 PP
的表面较为平整光滑，图 6b、c 和 d 分别表示样品
3、样品 12 和样品 17 的 SEM 图，经 TMPTA 改性

后，样品 17 表面呈现出较多的沟壑和凸起 [1,7-8] 。FSI
图 4 MAH-g-PP 添加量对 FSI/PP 疏水疏油性能的影响
Fig. 4 Effect of MAH-g-PP dosage on hydrophobic and 改性可有效引入有机硅和有机氟等低表面能功能元
oleophobic properties of FSI/PP 素，有效降低复合材料的表面能；同时共混熔融聚
合改性工艺构筑了具有 IPN 结构的复合材料，赋予
2.2.4 交联剂 TMPTA 用量对 FSI/PP 性能的影响
其表面一定的粗糙度，两者协同作用提升了 FSI/PP
适当的交联可有效提高共混工程塑料的综合性 疏水材料的疏水性能。
能 [24] 。表 4 为 TMPTA 添加量对 FSI/PP 力学性能的
影响规律；图 5 为 TMPTA 添加量对 FSI/PP 疏水疏
油性能的影响规律。

表 4 TMPTA 添加量对 FSI/PP 机械性能的影响
Table 4 Effect of TMPTA dosage on mechanical properties
of FSI/PP
样品标号 TMPTA 用量/% 拉伸强度/MPa 断裂伸长率/%
12 0 29.62 49.01
15 1 29.85 43.60
16 2 31.63 41.70
17 3 33.72 38.42
18 4 32.30 35.62

图 6 PP（a）、样品 3（b）、样品 12（c）和样品 17（d）
的 SEM 图
Fig. 6 SEM images of PP (a), sample 3 (b), sample 12 (c)
and sample 17 (d)

通过 AFM 对复合前后 PP 片材的表面形貌进行
分析，结果见图 7。由图 7a 可看出，未改性 PP 表
面非常均匀。随着 FSI 的加入，由于两者极性差异，
导致相分离比较严重（图 7b）。如图 7c、d 所示，
加入增容剂和交联剂后，样品 12 和样品 17 的相畴

不再是样品 3 中颗粒状分布的形式，而是形成双相
图 5 TMPTA 添加量对 FSI/PP 疏水疏油性能的影响 连续的微观结构，相畴尺寸明显变小，无明显的相
Fig. 5 Effect of TMPTA dosage on hydrophobic and
oleophobic properties of FSI/PP 界面分区，复合材料的相分离情况得到缓解，表面
趋于均匀，证实复合材料之间并不是简单的物理共
由表 4 可看出，随着 TMPTA 用量的增加，FSI/PP 混，而是形成 IPN 结构。其对应的三维 AFM 图（图
拉伸强度呈先增加后减小趋势，断裂伸长率呈减小 7e~h）进一步证实了该结论。
趋势，在 TMPTA 用量为 3%（以 FSI/PP 质量为基 2.4 TG-DSC 分析
准，下同）时，拉伸强度达到最大值（33.72 MPa）。 图 8a 展示了 PP 改性前后 TG 曲线变化趋势。
然而，交联结构的引入使 FSI 极性不断增大，FSI 发现复合材料 FSI/PP 的热稳定性相比于纯 PP 明显
与 PP 间相容性降低，导致其断裂伸长率逐渐减小。 提升，热分解温度由 375 ℃提升至 410 ℃（样品
从图 5 可看出，适当的交联可有效提升 FSI/PP 的疏 17），说明复合材料具有良好的热稳定性。图 8b 为