Page 204 - 《精细化工）》2023年第10期

·2282· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

2.2.2 XRD 分析 水接触角越小，表明材料表面亲水性越强，反
采用 XRD 对 OCS、OI 以及 PO 样品的结晶行 之则疏水性越强 [25] 。由图 4 可知，纯 PCL（PO-0）
为进行了测试，结果如图 3 所示。 的水接触角为 98.9°±0.1°。将 PCL 与 OI 复配后，所

制备的 PO 样品的水接触角明显降低。其中，PO-10
的水接触角为 83.3°±0.3°，PO-30 的水接触角为
57.3°±0.5。结果表明，随着 OI 用量的增加，PO 的
水接触角显著减小。这是由于 OI 分子中含有亲水基
团（醛基、酯基和仲氨基），使所制备的 PO 亲水性
增加，导致水接触角下降。
2.2.4 光学性能分析
薄膜的透光率是评价其应用效果的一个重要指
标，同时，膜的透明度与成膜材料之间的相容性、

图 3 IAA、OCS、OI 及 PO 样品的 XRD 谱图 膜的厚度以及膜表面是否平整有关 [26-27] 。对 PO 样
Fig. 3 XRD patterns of IAA, OCS, OI and PO samples 品的透光率进行了测试，结果如图 5 所示。由图 5

由图 3 可见，OCS 在 2θ=12.64°、15.15、18.52° 可知，纯 PCL 薄膜的透光率为 92.32%（600 nm），
和 22.28°处出现衍射峰，表明氧化改性后仍然存在 随着 OI 用量的增加，PO 的透光率逐渐减小，其中，
原淀粉的晶体结构 [24] 。此外，OCS 分子中的 XRD 600 nm 处 PO-10 的透光率为 60.47%，PO-30 的透光
结晶峰强度略有下降，表明原淀粉经氧化后结晶度 率为 29.11%。结果表明，OI 的引入能够有效降低纯
受到了一定的破坏。与 OCS 的 2θ=15°~30°的衍射峰 PCL 薄膜的透光率。推测其原因可能是随着 OI 用量
相比，OI 中淀粉结晶峰基本消失，呈现出无定形区 的增加，PO 的堆积密度增加，使其成膜溶液黏度增
域，表明 IAA 的引入对 OCS 的结晶区域造成了明 大，最终导致成膜材料透光率的下降。也可能归因
显的破坏。由此可知，OCS 通过与 IAA 之间的接枝 于 OI 增加使成膜材料厚度增加，导致光线通过复合
反应能够成功地制备出具有无定形结构的 OI，这将 薄膜时散射程度增加。
有利 于改善淀 粉的难溶 解特性。 PO 样品 在
2θ=21.06°和 23.33°附近存在明显的尖锐衍射峰，这
两个特征峰分别代表了 PCL 的两个晶面。同时，随
着 OI 用量的增加，PO 样品中 PCL 特征峰强度逐渐
减小，说明 OI 的引入会使 PO 样品的结晶度降低。
2.2.3 润湿性分析
水接触角是衡量液体对于固体材料表面润湿性
能的重要参数，对 PO 样品的水接触角进行了测试，
结果见图 4。

图 5 PO 样品的透光率
Fig. 5 Light transmittance of PO samples

2.2.5 机械性能分析
机械性能是影响薄膜应用的重要因素之一。对
所制备的 PO 样品的抗拉强度和断裂伸长率进行了
测试，结果如图 6 所示。
由图 6a 可知，与 PO-0 相比，随着 OI 用量的增
加，PO 的 T s 先增大后减小再增加。特别地，当
m(PCL)∶m(OI)=9∶1 时，制备的 PO-10 的 T s 达到
最大，为 11.75 MPa。这归因于 PCL 和 OI 的分子间
相互作用使分子键之间更好地缔合，从而使材料的

结构更紧密，结合作用更强。然而，随着 OI 用量的
图 4 PO 样品的接触角
Fig. 4 Contact angle of PO samples 继续增加，PO 的 T s 略有下降，这是由于过量的 OI