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第 7 期 李艺晨，等: TPU/Leu 可剥离膜的防腐性能及分子动力学模拟 ·1469·
范围 0.01~10 MHz 的交流电状态下进行极化。 2 结果与讨论
1.3.4 MD 模型构建与模拟方法
运用 MS 软件对复合体系的共混相容性和腐蚀 2.1 可剥离膜的表面形貌表征
粒子的扩散行为进行研究，计算过程中，力场为 为了考察增容剂 KH-560 和 E44 对可剥离膜相
COMPASS 力场，温度控制器和压力控制器为 容性的影响，通过 SEM 分析了 TPU/Leu-1、TPU/
Andersen 和 Berendsen，精度为 Fine。 Leu-2 和 TPU/Leu-3 的表面形貌，结果见图 1。
a—TPU/Leu-1；b—TPU/Leu-2；c—TPU/Leu-3
图 1 3 种可剥离膜的 SEM 图
Fig. 1 SEM images of three types of strippable films
从图 1a 明显看出，未改性的 TPU/Leu-1 可剥离 说明腐蚀速率越小，耐腐蚀性能越好，越不容易被
膜中 TPU 和 Leu 相容性较差，断面不平整。由图 腐蚀。图 2 为 3 种材料在质量分数 3.5%的 NaCl 溶
1c 可知，加入 E44 改性的 TPU/Leu-3，相比于 液中测得的 极化曲线。 由图 2 可知，相比于
TPU/Leu-1，界面变模糊，Leu 分散更为均匀。图 1b TPU/Leu-1，TPU/Leu-2 和 TPU/Leu-3 可剥离膜的腐
中，当采用 KH-560 改性可剥离膜后，由于 KH-560 蚀电位正移，腐蚀电流减小，表明改性后 TPU/Leu-2
的桥接作用，Leu 在 TPU 中分散性提高，相容性有 和 TPU/Leu-3 可剥离膜的耐腐蚀性有所提高。分析
所改善，界面更加模糊，表面也相对平整，TPU/Leu-2 可剥离膜的腐蚀电位可知，TPU/Leu-2 的腐蚀电位
界面相容性比 TPU/Leu-3 提高更为明显。 达到–0.320 V，比 TPU/Leu-1(–0.430 V)升高了 110 mV，
2.2 可剥离膜的亲疏水性测试 造成这种变化的原因是，增容剂 KH-560、E44 的引
TPU/Leu-1、TPU/Leu-2 及 TPU/Leu-3 的水接触 入在不能完美混容的 TPU 与 Leu 间充分发挥桥接作
角分别为 93.5°、104.0°、96.0°。从界面接触角的评 用，促使填料在 TPU 中均匀分散，可剥离膜更加均
价指标考虑，材料的水接触角越大，说明其疏水性 匀致密。
越强，越容易在有机物中分散，也更容易与有机物
相容；反之，其亲水性越强，越不容易在有机物中
分散均匀 [17] 。与 TPU/Leu-1 可剥离膜相比，加入增
容剂使可剥离膜的水接触角有所提高，疏水性增强，
KH-560 改性的 TPU/Leu-2 可剥离膜的水接触角提
高较为明显。这说明了加入 KH-560 或 E44 后，其
与 TPU 及 Leu 分别形成 H—O···H—O(···代表氢键)，
导致非亲水性的基团暴露在可剥离膜的表面，使得
疏水性增强。另一方面，增容剂对可剥离膜的改性
提高了 Leu 在 TPU 中的分散性，从而提高了二者之
间的相容性，导致疏水性增强。 图 2 3 种可剥离膜的 Tafel 曲线
Fig. 2 Tafel polarization curves of three films
2.3 可剥离膜的 Tafel 极化曲线测定
电化学测试是一种能够快速得到材料腐蚀情况 2.4 可剥离膜的 EIS 阻抗谱测定
的测试手段，通过电化学测试可以得到极化曲线和 图 3 为 3 种材料在质量分数 3.5%的 NaCl 溶液
电化学阻抗谱（EIS）数据。腐蚀电位和腐蚀电流是 中测得的 Nyquist 图。在 Nyquist 图中，容抗弧的半
极化曲线的两个重要参数。极化曲线中，腐蚀电位 径越大，阻抗值越大，证明涂层耐腐蚀性越好 [18] 。
越正，说明材料的腐蚀倾向越低，腐蚀电流越小， 从图中可以观察到，TPU/Leu-1 可剥离膜的容抗弧
