Page 59 - 《橡塑技术与装备》2019年24期（12月下半月塑料）

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

表 12 硅钛比及对应杂化纤维的最大可拉丝长度 收峰，而这正是 C—H 的吸收峰，证明在加入 PDMS
样品 v(TEOS):v(PDMS) m(TEOS):m(TBT) 最大拉丝长度 L/cm 后， 形成了更多的 C—H 结构。这些都证明 PDMS/
编号
1 5:5 10:1 45 SiO 2 -TiO 2 杂化纤维中的无机相与有机相之间是通过
4 5:5 5:1 60 [12~15]
5 5:5 5:2 25 化学键连接的 。
6 5:5 5:4 20 杂化纤维的光学显
2.12 PDMS/SiO 2 ̺TiO 2
微镜图
PDMS/SiO 2 -TiO 2 杂化纤维的形态可以通过光学
显微镜来观察。本次试验选用三种不同无机相与有机
相体积比的 PDMS/SiO 2 -TiO 2 杂化纤维来进行光学
显微镜的图像分析，以确定无机相与有机相体积比对
PDMS/SiO 2 -TiO 2 杂化纤维的形态和平均直径的影响。
下面是三种无机相与有机相体积比例的 PDMS/SiO 2 -
TiO 2 杂化纤维的光学显微镜照片。

图 10 硅钛比及对应的杂化纤维的最大可拉丝长度的关系

杂化纤维的红外光 (v TEOS :v PDMS ):a:9:1 ； b:8:2 ； c:5:5
2.11 PDMS/SiO 2 ̺TiO 2
图 12 PDMS/SiO 2 -TiO 2 杂化纤维的光学显微镜照片
谱 (×64)
本次试验通过傅里叶红外光谱仪来测定 PDMS/
SiO 2 -TiO 2 杂化纤维的结构，试验制得的 PDMS/ 由图 12 可以得出结论，随着无机相与有机相体
积比的增大，纤维平均直径不断减小。有机相含量的
SiO 2 -TiO 2 杂化纤维样品 1 号通过用 Nicolet-IR 型傅
减小会削弱无机前驱体和有机相 PDMS 的反应，无机
立叶变换红外光谱仪测定纤维的化学结构，测试时选
有机杂化体也会随之减少，这必然导致 PDMS/SiO 2 -
定的背景为 KBr。下图 11 是 1 号样品及纯的 SiO 2 -
TiO 2 杂化纤维的直径减小。
TiO 2 的红外光谱图。

3 结论
本试验选用 TEOS 和 TBT 作为无机原料，以 PDMS
为有机原料， 制 备 PDMS/SiO 2 -TiO 2 杂化电纺纤维。
研究在制备过程中，无机相与有机相之比、硅钛比例
及水硅比例对凝胶时间、可拉丝时间、最大可拉丝长
度、纤维形态及纤维结构的影响。得出以下结论 ：
（1）无论是 PDMS/SiO 2 杂化纤维还是 PDMS/
SiO 2 -TiO 2 杂化纤维，溶胶的凝胶时间都随着无机相
a 为 PDMS/TiO 2 -SiO 2 杂化纤维（1 号样品）；
与有机相比例的增大而减少，在 PDMS/SiO 2 -TiO 2 杂
b 为纯 TiO 2 -SiO 2 杂化纤维
图 11 PDMS/SiO 2 -TiO 2 杂化纤维 1# 样品的红外分析图 化纤维中凝胶时间还随着硅钛比的增大而逐渐减小。
由图 11 可以得出结论，在波数 1 100 cm -1 时，a， （2）PDMS/SiO 2 -TiO 2 杂化纤维的最大可拉丝长
b 均有吸收峰，但 b 的吸收峰明显高于 a，1 100 cm -1 度和可拉丝时间均在硅钛比为 5:1 时达到最大值。
（3）PDMS/SiO 2 -TiO 2 杂化纤维的最大可拉丝长
波数时的吸收峰正是 Si—O—Si 基团的吸收峰，这表
度随着无机相与有机相比例的增大而增长。
明在 a 样品中 Si—O—Si 基团数高于 b 样品。这正验
（4）PDMS/SiO 2 杂化纤维和 PDMS/SiO 2 -TiO 2
证了 a 加入了 PDMS，形成了 Si—O—Si 键基团。在
波数为 3 400 cm -1 时，a 样品的吸收峰仍高于 b 的吸 杂化纤维中随着 PDMS 的加入，C—O 基团数量增加，

年
2019 第 45 卷 ·43·