Page 57 - 《橡塑技术与装备》2019年24期（12月下半月塑料）
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材料与应用 甘璐·聚二甲基硅氧烷杂化材料的合成及性能研究
为 9:1、8:2、5:5。 无机有机杂化体的凝胶过程黏度变化明显慢于 TEOS
表 7 不同无机相与有机相体积比及凝胶时间 的缩聚凝胶反应过程，所以无机相 TEOS 与有机相
试样编号 v(TEOS):v(PDMS) 凝胶时间 t 1 /h PDMS 占得比例增多时，可拉丝时间延长。若无机相
2 9:1 50.5
3 8:2 57.5 与有机相体积比较大，无机相 TEOS 的加入量增大，
4 5:5 101
无机相自身水解、缩聚脱水反应增加，反应脱出的水
由上表绘制无机相与有机相体积比对凝胶时间的 量的也随之增加，溶剂水会抑制黏度增大，从而延长
关系曲线如下图 5。 可拉丝时间 [11~13] 。
图 5 无机相与有机相体积比对凝胶时间的影响
图 6 无机相与有机相体积比对可拉丝时间的影响关系
由图 5 可得出结论，随着无机相与有机相体积比 曲线图
的增大，凝胶时间不断减少。随着无机相与有机相体
杂化纤维中无机相与
2.7 PDMS/SiO 2
-TiO 2
积比的增大，TEOS 含量的增加。TEOS 自身的水解
有机相体积比对最大可拉丝长度的影响
缩聚反应会相应的增多，溶胶会形成微交联。黏度上
无机相与有机相体积比例的改变，直接的改变了
升，凝胶时间变短。
PDMS/SiO 2 -TiO 2 杂化纤维的分子量及分子结构。分
2.6 PDMS/SiO 2 ̺TiO 2 杂化纤维中无机相与
子量及分子结构又对 PDMS/SiO 2 -TiO 2 杂化纤维的最
有机相体积比对可拉丝时间的影响
大可拉丝长度都有决定性的影响。改变无机相与有机
不同的无机相和有机相的比例对 PDMS/SiO 2 -
相的体积比例必然会改变 PDMS/SiO 2 -TiO 2 杂化纤维
TiO 2 杂化纤维的可拉丝长度有明显的影响。本次试验
的最大可拉丝长度。本试验选用 3 个无机相与有机相
在固定钛酸四丁酯 (TBT) 的条件下，改变 PDMS( 有
体积比，分别是 5:5，8:2，9:1。来制备这三种比例的
机 相)与 TEOS( 无机相 ) 的比例来制备出一系列的
PDMS/SiO 2 -TiO 2 杂化纤维，同时分别测定三种杂化
PDMS/SiO 2 -TiO 2 杂化纤维样品，并记录可拉丝的时
纤维的最大可拉丝长度，得到了如下表 9。
间。得出如下表 8。
表 9 不同无机相与有机相体积比与最大可拉丝长度
表 8 不同无机相与有机相体积比和可拉丝时间
样品编号 v(TEOS):v(PDMS) 最大拉丝长度 L/cm
样品编号 v(TEOS):v(PDMS) 可拉丝时间 t 2 /min 2 9 : 1 40
2 9:1 40 3 8:2 45
3 8:2 30 4 5:5 60
4 5:5 80
由上表制得无机相与有机相之比和最大可拉丝长
由表 8 中的数据得出无机相与有机相体积比和可
度的关系图 7。
拉丝时间的关系如下图 6。
由图 7 可以得出结论，随着无机相与有机相体
由图 6 可以得出结论，无机相与有机相体积比变
积比例的增大，杂化纤维的最大可拉丝长度也不断变
大或者变小都会增加 PDMS/SiO 2 -TiO 2 杂化纤维的可
大。有机相 PDMS 加入量的增大会促进无机前驱体和
拉丝时间。无机相与有机相体积比例较小时，有机相
PDMS 的反应进行，这会增加凝胶中无机有机杂化体
PDMS 含量增大，无机前驱体和 PDMS 反应会更加
的含量。由此就提高了最大可拉丝长度。
完全，这就减少了 TEOS 自身的水解缩聚凝胶反应。
年
2019 第 45 卷 ·41·
