Page 129 - 《精细化工》2022年第8期
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第 8 期 王 亮，等: 热固化聚富马酸丙二醇酯/丙烯酸羟乙酯材料的制备与性能 ·1629·
随着中间产物向终产物的逐步转变，单体通过酯化 为–1673.0 J/g。试样 1 在 211.5 ℃附近出现了 1 次失
聚合生成 PPF，—OH 逐渐形成聚合状态，从而使 重，失重率为 85.25%，在 317.2 ℃附近出现了一个
原来结构中的端—OH 数目大幅减少，吸收峰逐渐 明显的放热峰，其焓变为–662.1 J/g。试样 3 在
向低波数处移动，所以 PPF 的—OH 吸收峰透过率 213.7 ℃附近出现了 1 次明显失 重，失 重率 为
较中间产物（富马酸-2-羟基丙酯）明显减弱 [17] 。固 83.76%，其在 304.5 ℃附近出现了一个明显的放热
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化前 C==C 的透过率很强，其波数在 1619 cm 处， 峰，其焓变为–370.6 J/g。综合来看，试样 2 的失重
这表明多数 C==C 键并未参与反应，此时 PPF 与丙 速率较慢，起始分解温度较高，热稳定性能较好。
烯酸羟乙酯的交联程度很弱；热固化后，C==C 参与 这是由于试样中 PPF 与丙烯酸羟乙酯的质量比会影
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了交联反应，此时位于 1619 cm 处的吸收峰透过率 响其交联密度，当 PPF 的含量较多时，体系中丙烯
明显降低，结果符合体系材料的红外吸收特征 [18] 。 酸酯基团可以提高聚合物网络的刚性，阻碍了交联
如图 2b 所示，δ 7.27 为氘代氯仿的化学位移； 反应的发生，致使体系中存在未参与交联反应的单
δ 6.88 为富马酸片段上双键氢的化学位移；δ 5.32 为 体，从而影响材料的热稳定性能 [19] 。
丙二醇片段上次甲基上氢的化学位移；δ 4.36~4.25 2.3 润湿性能分析
为丙二醇片段上亚甲基氢的化学位移；δ 1.38~1.36 图 4 为不同组分试样的接触角。
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为丙二醇片段上甲基氢的化学位移。 HNMR (400
MHz, CDCl 3 )，δ: 6.88 (bs, 2H, CH==CH—), 5.32 (s,
1H, CH)，4.36~4.25 (m, 2H, CH 2 ), 1.38~1.36 (m, 3H,
CH 3 )。以上表征结果与预期结构中氢的化学位移基
本一致，可认为成功合成了 PPF [17] 。
2.2 热稳定性分析
图 3 为试样的 TG 和 DSC 曲线。
a—试样 2；b—试样 1；c—试样 3
图 4 试样的水接触角
Fig. 4 Water contact angle of samples
由图 4 可知，试样的水接触角在(53.28°±2.36°)~
(76.17°±0.81°)之间。试样 3 的接 触角最小，为
53.28°±2.36°，降低材料与物质间的界面张力，材料
的亲水性较好，其润湿性越好。吴丽煌等 [20] 研究表
明，良好的亲水性对于细胞黏附、增殖和分化至关
重要，PPF 与丙烯酸羟乙酯复合材料具有很好的亲
水性，可有效改善表面的生物相容性，这为后续研
图 3 试样的 TG（a）和 DSC（b）曲线 究材料的生物相容性奠定了基础。
Fig. 3 TG (a) and DSC (b) curves of samples 2.4 力学强度分析
由图 3 可知，3 组试样均经历了 1 次明显的失 图 5 为试样的力学强度测试结果。
重过程。试样 2 加热至 239.6 ℃时未出现明显的质 由图 5 可知，试样 的拉伸剪 切强度为
量损失，表明在这个温度范围内可以保持结构完整 (1.33±0.08)~(1.63±0.54) MPa ，拉伸粘接强度为
性，继续升温，其出现明显失重，失重率为 94.68%， (1.86±0.07)~(3.18±0.29) MPa ，最大抗压强度为
在 317.3 ℃附近出现了一个明显的放热峰，其焓变 (60.47±3.47)~(88.15±7.09) MPa，三点弯曲强度为
