涂層膜原膜的表面緊密,結(jié)構(gòu)完整,沒有微孔結(jié)構(gòu),其透濕機理是無孔透濕。共混PEG后,無論從分子量的變化,還是共混比的變化和交聯(lián)劑的變化,其表面結(jié)構(gòu)依然平整,成膜性較好,仍然以親水性透濕機理為主,說明PEG能與原膜混溶性較好,與交聯(lián)劑交聯(lián),從而賦予涂層膜新的性能。
3·1·2PEG共混膜的紅外光譜分析
PEG與PU的共混膜的紅外光譜圖如下[8]:
從上面的紅外圖譜中作以下分析:
譜圖中的1107.2cm-l處出現(xiàn)較強的C-O基的伸縮振動吸收峰,1716.8cm-l處出現(xiàn)中等強度的C-0基的伸縮振動吸收峰,在3360.3cm-l、3522.3cm-l處分別出現(xiàn)了氫鍵化的N-H基(締合)的伸縮振動諧和游離的N-H基的伸縮振動譜,在2870.3cm-l,是C-H伸縮振動譜,這些都是聚氨酯的特征譜帶。譜圖中吸收峰的位置、強度略有變化,說明PEG的混合沒有改變PU的基本特征,但改變了PU的聚集態(tài)結(jié)構(gòu),微相分離的特性。
由圖中可看出,在PU中進(jìn)行:PEG物理共混后,在1107.2cm-l、1716.8cm-l、3522.3cm-l、3360.3cm-l處的吸收峰都有不同程度的減弱,且3522.3cm-l處游離N-H基吸收峰和3360.3cm-l處氫鍵化N-H基吸收峰都有向低波數(shù)移動的趨勢。這是由于PEG共混時,加入交聯(lián)劑與PEG進(jìn)行交聯(lián)。形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的化合物,它的存在使PU膜的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的無序度增大(表現(xiàn)為波峰吸收強度的減弱),有利于PU結(jié)構(gòu)中微相的分離,這也從分子結(jié)構(gòu)角度說明了PEG的加入有利于膜透濕性的提高。
PEG分子中含有大量的醚鍵,與PU分子中的N-H能形成氫鍵,使N-H基的氫鍵化程度提高,表現(xiàn)為在3522.3cm-l處游離N-H基吸收峰和3360.3cm-l處氫鍵化N-H基吸收峰都有低波數(shù)移動的現(xiàn)象.
從PEG400與PEG1000的共混譜圖比較,發(fā)現(xiàn)PEG1000的共混使上述的吸收峰的強度減弱得更多,這是因為隨著PEG的分子量的增大,對PU聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的無序度的膨響更大,(吸收峰強度更低),同時PEG分子量更大,與交聯(lián)劑形成的化合物的空間阻礙作用不利于氫鍵的形成,使PU中N-H基的氫鍵化程度受到影響,所以表現(xiàn)為PEGl000的低波數(shù)位移較PEG400要小。
3·2 PEC與PU共混膜的熱調(diào)節(jié)性能
3·2·l PEG的熱性能
同許多高聚物一樣,PEG結(jié)構(gòu)中有結(jié)晶區(qū)和無定形區(qū),使在一定條件下這兩個區(qū)域會相互轉(zhuǎn)變,即在冷熱循環(huán)過程中,PEG超分子結(jié)構(gòu)會發(fā)生相的轉(zhuǎn)變。加熱時,PEG結(jié)晶熔融,產(chǎn)生相變。吸收熔融熱。若將其冷卻,則生成結(jié)晶,恢復(fù)結(jié)晶相后放出結(jié)晶熱。我們用DSC差熱分析儀進(jìn)行PEG發(fā)生相轉(zhuǎn)變時的熱分析[9]。如PEGl000,在44.96℃時產(chǎn)生熔融相,產(chǎn)生吸熱峰,熔融熱為150.38J/g,在16.46℃時,產(chǎn)生結(jié)晶相,形成放熱峰,結(jié)晶熱為137.26J/g。由此可見,當(dāng)溫度在一定范圍內(nèi)變化時,即Tm和Tc時,PEG可吸收或放出熱量,熱量為熔融熱和結(jié)晶熱,從而表現(xiàn)為熱活性。Tm、Tc表示了
PEG產(chǎn)生熱活性的溫度范圍,Hf、Hc決定了PEG熱調(diào)節(jié)程度的大小。
PEG600、800和l000的熱活性值表l和PEGl000的DSCl曲線圖7。
表lPEG純物質(zhì)的熱活性
注:Tm熔融溫度,Tc結(jié)晶溫度。Hf為熔融熱,Hc為結(jié)晶熱。