SiO2-NH2-GA-AAS/CS席夫碱复合涂层的制备和吸湿性能

作者：刘玲莉; 韩云龙^*; 钱付平; 陆彪

来源：复合材料学报, 2023, 40(06): 3366-3374.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20220909.003

• 席夫碱
• 亲水
• 吸湿
• 复合涂层
• 吸附动力学

为得到轻便的高吸湿材料，制备席夫碱(Schiff)复合涂层对基体材料亲水改性以提高吸湿性能。利用戊二醛(GA)作为中间体共价连接氨基化纳米二氧化硅(SiO2)和亲水物质2-[(2-氨基乙基)氨基]乙磺酸钠(AAS)制得席夫碱复合材料(SiO2-NH2-GA-AAS)，将其分散在壳聚糖(CS)溶液中制得SiO2-NH2-GA-AAS/CS复合涂层。以高分子材料聚对苯二甲酸乙二酯醇(PET)作为基材，采用浸渍的方法将复合涂层涂覆在其表面进行改性。采用FTIR、场发射扫描电子显微镜配备能谱仪(FESEM-EDS)和接触角测量仪对涂覆复合涂层后的PET基材的微观形貌、元素分布及表面润湿性进行表征分析，并对吸附过程进行伪一级、伪二级动力学模型拟合。结果表明：当SiO2-NH2/AAS质量比为1∶2,SiO2-NH2-GA-AAS用量为10wt%时，改性后的PET基材吸湿性能最佳。FESEM-EDS显示改性后的PET基材表面较均匀地附着复合涂层且含有Schiff复合材料的特征元素，同时接触角从原始的135°变为0°，达到了超亲水效果。在25℃、97%相对湿度(RH)环境下，最优复合涂层改性后的PET基材在经过45 h吸湿后达到平衡，吸湿率高达36.94%，吸湿性能得到了极大的提高，整个吸附过程符合伪二级动力学模型。

• 单位
  建筑工程学院; 安徽工业大学