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    图3.1水性聚氨酯的SEM图
         
    图3.2WPU/SiO2杂化材料 T-7.5 的SEM 图(a:放大 10000;b:放大 20000 倍)
           
    图3.3WPU/SiO2杂化材料 T-7.5 的SEM 图(c:放大 5000;d:放大 20000 倍)
     
    图3.4WPU/SiO2杂化材料 T-7.5 的SEM 图(e:放大 10000)
    3.4 傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析
    由图3.5可见,3310cm-1处为氨基甲酸酯的N-H伸缩振动峰。氨酯的基本结构单元C=O基团的伸缩振动峰在1681cm-1处。在2879-2981 cm-1处存在着-CH2、-CH3基团伸缩振动吸收峰和1543cm-1处氨基甲酸酯的C-N弯曲振动峰。2270 cm-1附近对应-N=C=O基团的不对称伸缩振动吸收峰未出现,说明-NCO己完全反应。1274 cm-1处为Si-CH3甲基的对称变形吸收峰,另外,1063 cm-1处的Si-O-Si的伸缩振动吸收峰以及828 cm-1处的Si-CH3伸缩振动吸收峰,这3个峰的出现说明聚硅氧烷己被接入聚氨酯链中。1274cm-1处伸缩振动谱带归属-CF2的特征吸收峰。

    图3.5实验1-4的红外光谱图
        由图3.6可见,3297cm-1处为氨基甲酸酯的N-H伸缩振动峰。氨酯的基本结构单元C=O基团的伸缩振动峰在1708cm-1处。在2869-2972cm-1处存在着-CH2、-CH3基团伸缩振动吸收峰和1534cm-1处氨基甲酸酯的C-N弯曲振动峰。2270 cm-1附近对应-N=C=O基团的不对称伸缩振动吸收峰未出现,说明-NCO己完全反应。1223 cm-1处为Si-CH3甲基的对称变形吸收峰,另外,1069 cm-1处的Si-O-Si的伸缩振动吸收峰以及812 cm-1处的Si-CH3伸缩振动吸收峰,这3个峰的出现说明聚硅氧烷己被接入聚氨酯链中。1223cm-1处伸缩振动谱带归属-CF2的特征吸收峰。

    图3.6实验2-2的红外光谱图
    图3.7实验2-5的红外光谱图
    由图3.7可见,3294cm-1处为氨基甲酸酯的N-H伸缩振动峰。氨酯的基本结构单元C=O基团的伸缩振动峰在1712cm-1处。在2870-2971 cm-1处存在着-CH2、-CH3基团伸缩振动吸收峰和1535cm-1处氨基甲酸酯的C-N弯曲振动峰。2270 cm-1附近对应-N=C=O基团的不对称伸缩振动吸收峰未出现,说明-NCO己完全反应。1225 cm-1处为Si-CH3甲基的对称变形吸收峰,另外,1016 cm-1处的Si-O-Si的伸缩振动吸收峰以及809cm-1处的Si-CH3伸缩振动吸收峰,这3个峰的出现说明聚硅氧烷己被接入聚氨酯链中。1225cm-1处伸缩振动谱带归属-CF2的特征吸收峰。
    3.5水性含氟硅聚氨酯乳液的粒径分析
     
    图3.8 粒径分布图

    乳液粒径较小,但是分布较宽,分布不够均匀。三组实验所制得的乳液粒径均分布在1~10μm之间。实验1-1是未改性的水性聚氨酯,可以看到乳液粒径主峰在4~5μm,分布较窄,均匀性比较好。实验1-3,氟醇和KH550的比例为1:1,正硅酸乙酯占固含量的质量分数的5%,由图可以看到主峰在2μm,均匀性较好,粒径分布也较窄。实验2-2,氟醇和KH550的比例为2:1,正硅酸乙酯占固含量质量分数的2.5%,由图可以看到主峰在6~7μm,均匀性较好,但粒径分布比较宽。实验2-4,氟醇和KH550的比例为2:1,正硅酸乙酯占固含量质量分数的7.5%,由图可以看到主峰在2μm,均匀性很好,粒径分布也很窄。实验3-2,氟醇和KH550的比例为1:2,正硅酸乙酯占固含量质量分数的2.5%,由图可以看到主峰在2μm,均匀性不好。实验3-5,氟醇和KH550的比例为1:2,正硅酸乙酯占固含量质量分数的10%,由图可以看到主峰在10μm,均匀性较好,粒径分布比较窄。总体来看,粒径较大,分布还比较均匀。
    3.6固含量
    表3.2样品固含量
    样品编号    理论固含量    实际固含量
    1-1    30%    24.3%
    1-2    30%    22.6%
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