Page 148 - 《精细化工》2023年第3期
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·604· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷
衡密度下无法铺满聚合物表面；当硅链的相对分子 Vi-PDMS 链段层，使织物具有良好的防水效果。这
质量过大时，在平衡密度下，硅链间相互缠绕，影响 是由于硅链可以通过自由能差异迁移到织物表面，并
硅链的灵活性，导致液滴在表面滑动效果变差 [30] 。 形成一定密度的分子刷，存在一个平衡表面密度，当
如图 3b 所示，随着 Vi-PDMS 相对分子质量的增加， Vi-PDMS 含量达到平衡密度时，即使再增加其含量，
防水剂的稳定性逐渐降低。在 Vi-PDMS 相对分子 表面密度也不会增加 [30] 。如图 4b 所示，随着
质量为 3500 时，无氟防水剂在常温常压下放置 10 d Vi-PDMS 含量的增加，无氟防水剂的稳定性逐渐下
则出现轻微分层的现象，当 Vi-PDMS 相对分子质量 降。当 Vi-PDMS 含量达到 4%时，无氟防水剂的稳
为 5000 时，无氟防水剂在常温常压下放置 4 d 则发 定性明显下降，在常温常压下放置 12 d 则出现分层
生分层的现象。因此，无氟防水剂 Vi-PDMS 最适宜 的现象。因此，Vi-PDMS 最合适的含量为 3%。
的相对分子质量为 2000。 2.3 无氟防水剂质量分数对体系稳定性的影响
2.2.2 不同含量的 Vi-PDMS 对防水剂稳定性的影响 使用相对分子质量为 2000 且含量为 3%的
使用相对分子质量为 2000 的 Vi-PDMS，改变 Vi-PDMS 制备出不同质量分数（5%、10%、15%、
Vi-PDMS 含量，探究 Vi-PDMS 含量对无氟防水剂 20%）的无氟防水剂，探讨了其质量分数对体系稳
稳定性的影响，结果见图 4。 定性的影响，结果见图 5。
图 5 不同质量分数无氟防水剂的粒径大小及分布
Fig. 5 Particle size and distribution of fluoride-free
waterproofing agents with different mass fractions
如图 5 所示，随着无氟防水剂质量分数的增加，
体系粒径逐渐增大，无氟防水剂的稳定性也逐渐下
降。当无氟防水剂质量分数为 15%，常温常压下放
置 20 h 则出现明显的漂油、分层现象。当无氟防水
剂质量分数为 20%，分层时间更短，常温常压下放
置 2 h 则出现明显的漂油、分层现象，如内嵌图所示。
图6 为不同质量分数无氟防水剂的表面润湿性能。
图 4 不同含量的 Vi-PDMS 对无氟防水剂表面润湿性（a）
及稳定性（b）的影响
Fig. 4 Effects of Vi-PDMS with different content on surface
wettability (a) and stability (b) of fluoride-free
waterproofing agent
如图 4a 所示，随着 Vi-PDMS 含量的增加，水
在无氟防水剂整理织物表面的接触角逐渐增大，当
Vi-PDMS 含量为 3%时，水在织物表面的接触角出
现最大值，为 137°；水在织物表面的滚动角出现最
小值，为 17°。继续增加 Vi-PDMS 含量，水在织物
图 6 不同质量分数无氟防水剂的表面润湿性能
表面的接触角没有明显增加，说明当 Vi-PDMS 含量 Fig. 6 Surface wettability of fluoride-free waterproofing
为 3%时，在织物表面形成了一层具有一定厚度的 agents with different mass fractions
