Page 51 - 涂料工业2024年第02期电子刊

曲一凡等：聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）膜用透明耐高温防黏涂层的制备及性能研究

空白PET膜 AFPS@SiO
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Fig. 3 Optical photos of blank PET film and anti-sticking coating
图3 空白PET膜与防黏涂层的光学照片

波数/cm
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? ? ?

图2 D 、F-PMHS和AFPS@SiO 的红外光谱
4 2
Fig. 2 FT-IR spectrogram of D 、F-PMHS and AFPS@SiO
4 2
1 000× 10 μm 1 000× 10 μm
由图 2 可知，F-PMHS 的红外光谱中，2 133 cm -1
探
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处为 Si—H 的伸缩振动吸收峰，903 cm 处为 Si—H （a）—空白PET膜 （b）—防黏涂层 工
弯曲振动吸收峰，由此可以证明，含 Si—H 基团已经 图4 空白PET膜和防黏涂层的 SEM与水接触角 艺
索
成功引入；1 367 cm 处为三氟丙基中—CH —的伸缩 Fig. 4 SEM and WCA images of blank PET film and anti-
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技
sticking coating
振动吸收峰，1 209 cm 处为—CF 中 C—F 的伸缩振 开
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水疏油能力强，与基材的润湿性一般，与其他有机相
动吸收峰，表明含 F 基团已经成功引入；1 259 cm 和 术
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发
相容性较差，而无机纳米粒子在受热固化过程中自身
792 cm 处为Si—CH 中Si—C的伸缩振动吸收峰和弯
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易团聚，共同作用下形成有机C—F键包裹无机杂化粒
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曲振动吸收峰；1 060 cm 和 1 016 cm 处为 Si—O—Si
的伸缩振动吸收峰，与原料 D 相比，出现了双峰且明 子的团聚体，从而引起涂料收缩，形成乳突结构，这种
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显变宽，说明环硅氧烷成功开环聚合。综上可以说 特殊的结构赋予了涂层表面优良的防黏性能，含氟基
明，已经成功制备得到 F-PMHS，且结构与预期相同。 团由于具有强极性，在受热时会自发向涂层表面迁
AFPS@SiO 的红外光谱中，3 300~3 400 cm 处有一 移，无机-有机共改性作用下降低了涂层的表面能，提
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弱峰，其为烷氧基水解过程中残存的 Si—OH 的峰； 高了其疏水性，接触角达到了108. 1°。涂层的形貌分
1 645 cm 、900 cm 处分别是C=C的伸缩振动峰和面外 析说明AFPS@SiO 2 涂层具有优良的疏水性。
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摇摆峰，说明VTES在反应过程中略有残余；与F-PMHS 2. 1. 3 XPS分析
相比， 133 cm 和903 cm 处的Si—H吸收峰消失，证明 图5为AFPS@SiO 的XPS谱图。
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-1
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双键完全消耗了 Si—H 键，硅氢加成反应比较完全；

1 100 cm 处Si—O—Si的峰变宽，表明了AFPS与SiO 表
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面的—OH进行了脱水缩合，成功合成AFPS@SiO ，FT-IR
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谱图证实目标产物的结构与预期相符。
2. 1. 2 涂层的光学照片及形貌分析
滴有去离子水的空白 PET 膜和以 F-PMHS-4 为
单体制备的防黏涂层的光学照片以及 SEM 图如图 3
和图4所示。
结合图3和图4可知，空白PET膜表面平整，水滴
结合能/eV
图5 AFPS@SiO 的XPS图
摊在空白 PET膜上，水接触角仅为 79. 2°，是因为 PET 2
膜的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其具有亲水基 Fig. 5 XPS diagram of AFPS@SiO 2
团，表面易被水润湿。而在防黏涂层上水滴可以竖 由图可知，4 个特征峰分别属于 F、O、C 和 Si 元
立起来，表明防黏涂层具有明显疏水性，且其中分布 素，相对原子分数分别为 33. 3%、22. 3%、28. 8% 和
有大小不一的乳突结构，这是因为有机氟极性强，疏 15. 6%。结合能为 284. 95 eV 处的特征峰 C1s 归属于
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