共混合填充改性技术在高阻隔性塑料包装材料中的应用现状

根据扩散渗透机理,从材料结构的角度讨论了影响塑料包装材料阻隔性的因素.综述了共混合填充改性技术在提高塑料包装材料阻隔性能和力学性能中的研究应用现状.重点评述了共混改性时组分性质、加工方法对材料的微观结构、阻隔性能和力学性能的影响以及填充改性所面临的共性问题、表面改性技术的发展和应用,强调了片状纳米填充材料的分散性和取向性对阻隔性能的重要作用.此外,还对塑料改性技术在包装材料方面的应用前景进行了展望,指出了共混合填充技术今后需要重点解决的问题.     

改性二氧化硅对SiO2/PLA复合膜性能的影响

目的研究改性二氧化硅对聚乳酸力学性能、氧气透过性能和水蒸气透过性能的影响。方法选择粒径为50nm的工业级二氧化硅为添加剂,使用KH570硅烷偶联剂对其进行改性,然后通过溶液浇铸法将改性后的二氧化硅与聚乳酸共混制备成膜。测试分析拉伸性能、透氧性能和透水蒸气性能,表征复合膜的力学性和阻隔性能。结果与纯PLA膜相比,改性复合膜的拉伸强度和弹性模量分别提高了18.65%和19.91%;玻璃化转变温度比纯PLA膜高11℃左右,热稳定性得到增强。与纯PLA膜相比,改性复合膜的氧气透过系数和水蒸气透过系数分别降低了29.89%和43.76%,阻隔性明显提高。结论经KH570硅烷偶联剂改性的二氧化硅对聚乳酸材料性能的增强效果更佳,为聚乳酸材料在包装领域的应用提供了依据。     

沸石填充改性聚乳酸基薄膜的阻隔性能

目的 研究沸石粉末作为填充剂对聚乳酸(PLA)薄膜阻隔性能的影响.方法 选用环氧大豆油为增塑剂,提高材料的柔韧性,通过熔融共混将质量分数分别为2％,4％,6％,8％,10％的沸石粉末与PLA共混,测试沸石/PLA吹塑薄膜阻隔性能的变化.结果 与纯PLA材料相比,随着沸石含量的增加,改性后的PLA材料透明度降低、雾度升高、透湿透氧性能先增强后减弱;当沸石质量分数为8％时,复合材料的阻隔性能最强,氧气透过系数、二氧化碳透过系数和水蒸气透过系数达到最低,分别为0.59×10?8 cm3?cm/(cm2?s?Pa),1.95×10?8 cm3?cm/(cm2?s?Pa)和2.79×10?7 g?m/(m2?h?Pa),较纯PLA分别降低了11.94％,8.45％,21.63％.结论 采用沸石改性PLA薄膜时,由于内部沸石分子的存在,当沸石添加超过一定量,其形成的空间结构使气体(氧气、二氧化碳和水蒸气)扩散难度增加,与纯PLA薄膜相比,阻气阻湿(阻隔)效果优良.     

PLA、PGA及其共聚物在包装领域应用研究进展

目的 综述聚乳酸(PLA)、聚乙交酯(PGA)、聚乙丙交酯(PLGA)及其改性材料在包装领域的研究进展,对改性材料及制备工艺进行展望,为PLA、PGA以及PLGA的改性与制备提供参考。方法 简介PLA、PGA以及PLGA的制备方法、基本性能,并总结近几年改性材料的种类及其制备工艺。结果 对PLA、PGA以及PLGA进行改性,再通过溶液铸膜、吹塑制膜等工艺制备薄膜,制备的薄膜具有优异的抗紫外性能、阻隔性能以及抗菌性能。结论 PLA、PGA以及PLGA具有优异的生物降解性能,通过改性后制备的薄膜性能更加均衡,在包装领域具有极大的应用前景,对聚合物的改性方法还需进行深入研究,制备出性能更加优异的改性材料。     

生物可降解PLA/PCL共混包装薄膜的结构与阻隔性能研究

为了改善包装用聚乳酸(PLA)薄膜的韧性,本文选用生物可降解高分子材料聚己内酯(PCL)与其进行共混,并加入柠檬酸三丁酯(TBC)对这两组分进行增容。通过溶液铸涂法制备不同配比的PLA/PCL共混包装薄膜,研究了PCL的加入对PLA薄膜的结构及性能的影响。X射线衍射仪(XRD)测试结果表明,随着PCL的加入,可以提高PLA/PCL共混包装薄膜的相对结晶度。热重分析法(TG)测试表明,PCL的加入使PLA的起始分解温度降低,但是其终止分解温度有所升高。通过对共混薄膜的阻隔性能测试可知,PCL的加入,使共混薄膜的水蒸气和氧气的渗透性降低,其阻隔性能得到改善。从光学性能测试中发现,增加PCL的含量使共混薄膜的透光率降低。     

3D打印聚乳酸的改性研究与应用进展

聚乳酸(PLA)是一种生物可降解热塑性聚酯,是极有前景的生物基可降解材料之一。PLA具有优异的力学性能、良好的可塑性及生物相容性,是理想的3D打印材料。3D打印PLA材料在多个领域尤其是医用方面有巨大的潜力。然而,PLA固有的脆性和较差的耐热、耐水解性限制了它的应用范围。近年来,学者对3D打印PLA的改性进行了大量研究。本文归纳了3D打印PLA的研究进展,分别从共混改性、复合改性、立构复合、涂层法和化学改性这几方面讨论了提高材料性能的原理与方法,并对相关性能进行了分析对比。共混法虽然简单易操作,但不利于材料的均匀化,且有时改性效果不够明显。复合改性向PLA中加入碳基添加剂、金属添加剂、植物纤维等填料,改性同时可赋予3D打印PLA更多功能,但易出现界面不相容等问题。此外,还有立构复合、涂层法、化学改性等新方法具有重要的研究价值。在此基础上,结合目前3D打印PLA在实际应用中的发展情况,分析了3D打印PLA仍存在的问题,对3D打印PLA未来的研究方向进行了展望。     

高分子材料阻隔性能的研究进展

高分子材料阻隔性能不佳,是影响其在包装领域应用的关键。通过改变材料本身的微观形态,采用多层复合以及共混改性等途径,可以提高高分子材料的阻隔性能。当前,随着环保意识的增强,人们寻求可降解的材料替代合成高分子材料在包装领域的使用,但可降解材料本身性能并不理想,通过共混改性可以有效提高可降解材料的耐热性能、机械性能及阻隔性能,满足包装的要求。鉴于纳米材料优异的性能,将纳米材料与蛋白质、纤维素、淀粉等生物质复合,制备耐热性能、机械性能及阻隔性能优良的纳米/生物质复合材料将是今后主要的研究方向之一。     

硅酸盐填充聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯/聚乳酸生物降解薄膜的制备与性能

采用熔融共混法通过双螺杆挤出机制备了不同种类硅酸盐填充聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯/聚乳酸（PBAT/PLA）材料并吹塑成膜,分析了层状和管柱状结构的硅酸盐及添加量对复合塑料薄膜力学性能、热性能、加工性能及阻隔性能的影响。结果表明,加入一定量的硅酸盐后,材料的热性能维持稳定;另一方面,硅酸盐充当了树脂基体的成核剂,起到了异相成核作用,使PBAT/PLA的结晶度有所提升。当有机改性蒙脱土与白云母添加量为10%～20%、埃洛石纳米管添加量为10%时,复合薄膜的拉伸性能与撕裂强度得到明显提升。硅酸盐的加入对PBAT/PLA薄膜的阻隔性能具有明显的提升作用。总体而言,层状结构白云母硅酸盐填充PBAT/PLA薄膜综合性能提升效果较好,在绿色包装和生物降解农膜覆盖领域具有潜在的应用价值。     

高阻隔性皂化EVA的应用

介绍高阻隔性皂化的EVA的性能和在包装领域中的应用。高阻隔性皂化的EVA与其他材料共混复合、共挤出复合、涂覆复合制得的多种包装材料和容器,具有优异的气体阻隔性能,是一类有极好应用前景的包装材料。     

乙酰木粉基复合材料的热学性能研究

通过双螺杆挤出、注塑方法制备了木粉(WF)、乙酰化木粉(AWF)与低密度聚乙烯(LDPE)、聚乳酸(PLA)的复合材料,对其加工性能进行了研究,并采用动态热机械分析(DMA)、差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TGA)等表征了共混材料的热学性能。结果表明:AWF基共混材料相对WF基共混材料在加工过程中的黏度和扭矩较小,说明其具有更优的加工性能;由AWF制备的共混材料相比具有更低的储能模量,WF和AWF的加入对塑料基体的分子链段运动有一定的影响,但对PLA的玻璃化转变温度影响不明显;DSC结果显示WF/PLA材料在加热过程中出现了很明显的冷结晶峰,其冷结晶焓也高于AWF/PLA材料,说明乙酰化改性大幅削弱了木粉基共混材料中PLA的冷结晶行为;热重分析的结果显示AWF基共混材料的热稳定性更高。     

包装用聚乳酸的改性研究进展

目的 根据生物降解材料聚乳酸（PLA）的生产、性能和改性方法探索其在包装领域的应用,为后续的改性研究提出可能的应用方向。方法 介绍PLA的原料、生产方法、生产现状及在包装领域的应用现状,分析包装对PLA的降解性、阻隔性、力学性能、光学性能、热性能、抗菌性能、导电性和压电性等方面的要求和相关改性方法的研究进展。结果 PLA材料在包装领域有很好的应用前景,但在韧性、抗菌性、导电性等方面还不够完善,当应用于对这些性能有较高要求的运输包装、抗菌包装和智能包装时需进一步改进。结论 在保留PLA透明、可降解的优势性能前提下,还可以进一步提高其可控制降解、韧性、耐热性、阻隔性、导电性等,并降低生产成本,使之在包装领域的应用更广泛。     

聚乳酸改性与应用研究综述

聚乳酸(PLA)是一种完全可降解的高分子材料,且具有良好的力学性能,应用前景广阔;但传统聚乳酸的耐热性、韧性较差,阻隔性也有一定局限.因此,需要对其进行物理、化学改性才能满足应用环境的要求.对乳酸单体的制备以及聚乳酸的合成方法进行了介绍;对聚乳酸的基本性质、阻隔性能、降解性能,以及在包装行业、农业生产、医疗行业中的应用等进行了综述;对聚乳酸的改性方法和改性效果进行了分析.最后对聚乳酸的研究方向和应用前景进行了展望.     

改性聚乳酸的性能特点及其在果蔬保鲜中的应用

目的 介绍改性聚乳酸在果蔬保鲜包装中的研究现状,对其未来在果蔬保鲜包装领域的发展方向进行展望,为改性聚乳酸材料的研发和应用提供参考.方法 阐述聚乳酸物理改性和化学改性的方法、改性聚乳酸的性能特点及其在果蔬保鲜领域的应用,总结近几年聚乳酸复合包装薄膜在果蔬保鲜包装上的研究进展.结果 聚乳酸经过改性,性能得到了极大的改善,制备的聚乳酸复合薄膜可以有效延缓果蔬衰老,保持果蔬的品质,延长贮藏期.结论 由于聚乳酸具有可生物降解的特性,在未来绿色包装领域具有非常大的应用潜力,对改性聚乳酸还需要进行安全高效、创新环保方面的深入研究.     

PLA/PCL共混膜的制备及性能研究

目的研究PCL含量对PLA/PCL共混包装膜性能的影响,以改善PLA的韧性。方法将不同质量比的PLA和PCL树脂均匀混合,而后熔融挤出吹膜制得PLA/PCL共混膜。对制得的共混膜进行力学性能测试,获得拉伸强度和断裂伸长率,再通过扫描电镜分析观察其微观断面,采用DSC测试分析其熔融结晶行为,通过氧气透过性能和透湿性能的测试获得其阻隔性能。结果通过扫描电镜与红外光谱发现,PLA与PCL为两相结构,界面不相容;力学性能显示当PCL的质量少于20%时,对PLA的增韧效果不明显;当PCL的质量为50%时,PLA的断裂伸长率从2.9%提高到290%;DSC结果发现,PCL的加入有助于降低PLA的玻璃化转变温度,提高结晶度;阻隔性能结果表明,随着PCL质量比的增大,共混膜的氧气透过系数和透湿系数下降,阻隔性得到提高。结论 PCL的加入能提高PLA的韧性,当PCL与PLA质量比为3∶7时,共混膜具有最佳的性能。     

溶胶-凝胶技术在抗菌包装中的研究进展

目的为溶胶-凝胶技术更好地应用在抗菌包装领域提供理论支撑。方法综述溶胶-凝胶技术及其改性方法制备抗菌包装材料的国内外研究进展,重点对共混和涂覆/吸附法制备抗菌包装材料进行总结。结果溶胶-凝胶技术应用于抗菌包装材料还需进一步研究,其制备材料的兼容性,涂层对材料性能的影响,以及潜在的安全性问题仍需解决。结论溶胶-凝胶技术作为一种制备活性包装的新方法,不仅可以制备出性能优良的抗菌材料,而且具有很大的发展潜力和市场价值。     

生物可降解高分子材料增韧共混改性研究进展

目的 综述国内外生物可降解塑料共混改性的常用策略,为高品质生物可降解塑料的工业化开发提供思路与理论方法。方法 共混改性是高分子材料改性的常用策略,因其具有高效、经济的特点而被广泛采用,本文针对生物可降解高分子材料增韧共混改性策略,选取聚乳酸（PLA）、对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯（PBAT）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）作为对象,对增韧共混改性研究现状进行归纳、总结和分析,同时对比各自的增韧改性效果及优点和不足。结论 以生物可降解塑料取代不可降解塑料可以在很大程度上缓解当前的环境污染问题,在未来地膜和包覆材料中具有广阔的应用前景。     

Dispersion and failure analysis of PLA,PLA/GNP and PLA/CNT-COOH biodegradable nanocomposites by SEM and DIC inspection

Biodegradable polymers such as PLA have been studied for medical applications, human ligament repair is one of such cases. However, these materials can be applied in other sectors as aerospace, aeronautics, automotive, food packaging. PLA presents a relatively brittle on the mode I fracture behavior, being often blend with other biodegradable or non-degradable polymers to improve its fracture energy. For some existing applications, PLA components exhibit accumulated permanent deformation resulting from dynamic mechanical inputs, resulting on failure by laxity of parts. Aiming the improvement of PLA mechanical properties, the inclusion of carbon nanofillers into PLA matrix, in particular, CNT-COOH and GNP have been developed, due to their strong sp2 carbon-carbon bondings and their geometric arrangement that enhance mechanical properties of the polymer matrix. PLA and nanocomposites were produced by melt blending followed by compression moulding in a hot press, with small weight percentages of nanofillers added to the matrix. Nanocomposites dispersion was evaluated by SEM.Quasi static tensile tests were performed on a mechanical testing machine (Instron™ ElectroPuls E1000) along with strain field measurements of specimens with centred crack with digital image correlation, revealing strain distribution along specimens.     

改性壳聚糖基抗菌食品包装材料的研究进展

壳聚糖作为绿色天然的可降解材料,是塑料较为理想的替代品,也是食品包装行业的优选功能性材料。为体现壳聚糖的抗菌性在食品包装行业的应用价值,对壳聚糖的抗菌机理及抗菌性的影响因素进行梳理与分析。研究发现,壳聚糖的抗菌性不仅与其分子结构有关,还与其相对分子质量、脱乙酰化程度以及外界环境等有关;通过总结改善壳聚糖抗菌性的方法以及壳聚糖基包装材料在果蔬、肉制品等食品中的应用,发现改性后的壳聚糖在抗菌性增强的同时,阻隔性、机械性等也有一定的改善,并且该包装材料在果蔬、肉制品的食品包装中具有抗菌保鲜性。综述改性壳聚糖基抗菌食品包装材料的研究进展,以期为制备绿色抗菌性食品包装材料提供理论基础及研究思路,推动功能性食品包装材料的开发与应用。     

Preparation and performance evaluation of castor oil-based polyurethane prepolymer/polylactide blends

Polylactide (PLA) is an important biodegradable polymer, used for numerous applications ranging from industrial packaging to tissue engineering. However, its inherent brittleness and limited thermal stability have restricted its penetration to niche markets. In this communication, the authors demonstrate that blending of PLA with castor oil-based polyurethane prepolymer (COPUP), with the addition of COPUP, dispersed in the PLA matrix can overcome the inherent brittleness of the matrix polymer. NCO-terminated COPUP was successfully synthesized and subsequently mixed with variable concentration of PLA matrix using melt blending technique. The interfacial compatibilization between COPUP and PLA phase happened by the reaction of ?NCO groups with terminal hydroxyl groups of PLA was confirmed by FT-IR peak deconvolution technique. As indicated by the results of DMA and DSC, the glass transition temperature (T _g) of both PLA and COPUP shifted closer together, indicating that the blend compatibility increased. The tensile properties and notched Izod impact strength of the PLA and toughened PLA are also investigated. With the addition of 30 % COPUP concentration, the elongation at break of the blend reached 377.46 %, and a notched Izod impact 269.62 J m^?1. With improved toughness, the PLA/COPUP blends could be used as replacements for some traditional petroleum-based polymers.