Page 88 - 《精细化工》2023年第11期

·2400· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

PU 膜在熟化前后颜色变化的光学数码照片。 均在 500~600 nm 范围内有不同程度的降低。其中，
PDA/SiO 2 -0.1c/PU-0.6 膜的透过率下降程度最明显，
且最大吸收波长及结构色保持一致，呈暗红色。由
于 PU 为预聚合成，在后熟化过程中，芳香族的多
异氰酸酯在热氧化和紫外线照射下会生成醌类化合
物，导致原本透明的 PU 黄化。由图 10 可以看出，
熟化前 PDA/SiO 2-0.1a/PU-1.2、PDA/SiO 2-0.1b/PU-1.2、
PDA/SiO 2 -0.1c/PU-1.2 3 种复合材料的颜色呈明显
的蓝、绿、暗红。熟化过程中，颜色区分度逐渐降
低，3 种颜色均趋于暗红色。熟化结束后结构色与
PU 本身黄化的颜色进行了叠加，造成对结构色的掩
盖，导致 3 种复合材料 PDA/SiO 2/PU 颜色变暗，从而

图 8 PU 和复合材料 PDA/SiO 2 -0.1a/PU-0.6 的 FTIR 谱图 导致结构色在特征波段处透过率降低。
Fig. 8 FTIR spectra of PU and composite PDA/SiO 2 -0.1a/ 2.3.3 接触角分析
PU-0.6
图 11 为 PU 膜及不同复合材料 PDA/SiO 2 /PU 膜的
接触角。由图 11 可知，PU 膜的水接触角为 77°，浸
润性较好，呈亲水性。复合材料 PDA/SiO 2 -0.1a/
PU-0.6、PDA/SiO 2 -0.1b/PU-0.6、PDA/SiO 2 -0.1c/PU-0.6
3 种膜的水接触角呈减小趋势。而复合材料 PDA/
SiO 2 -0.1a/PU-1.2、PDA/SiO 2 -0.1b/PU-1.2、PDA/SiO 2 -0.1c/
PU-1.2 3 种膜的水接触角进一步增加。其中，
PDA/SiO 2 -0.1a/PU-1.2 膜的最大水接触角可达 113°，
呈疏水性，非晶光子晶体 PDA/SiO 2 的加入促使 PU
的表面能降低，复合材料的疏水性提升。

一方面，单分散 SiO 2 微球经包覆后，光滑的微
图 9 复合材料 PDA/SiO 2 /PU 膜的 UV-Vis 光谱 球表面粗糙度增加；另一方面，非晶光子晶体
Fig. 9 UV-Vis spectra of composite PDA/SiO 2 /PU films
PDA/SiO 2 上的羟基会与 PU 分子链段发生反应，进
由图 9 可知，复合材料 PDA/SiO 2 /PU 的透过率 一步降低亲水性。

图 10 PU 膜及复合材料 PDA/SiO 2 /PU 膜在熟化前后颜色变化的数码照片
Fig. 10 Digital photographs of PU film and composite PDA/SiO 2 /PU films before and after maturation for colour change