多壁碳纳米管(MWNT)/聚丙烯腈(PAN)共混复合膜的制备及性能研究

为了提高PAN膜的性能,首先用超声分散将MWNT溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,之后加入PAN,通过相转化法制备MWNT/PAN共混复合膜.研究表明,随着MWNT添加量的增加,共混膜的拉伸强度呈先增加后减少的趋势,从2.2 MPa上升到2.4MPa后拉伸强度开始下降.这是由于适量的MWNT起到物理交联的作用,而添加过多,导致MWNT团聚,降低共混膜的拉伸强度.断裂伸长率随着添加量的增加缓慢下降,从20%下降到18.6%;水通量随着MWNT添加量的增加呈先增加后减少的趋势,在添加量为质量分数1%时较纯PAN膜增加了近60%,后水通量呈下降趋势,但是仍然高于PAN膜.这一变化趋势是由膜孔结构的变化和MWNT堵孔共同作用的结果.共混膜的截留率也呈先增加后减少的趋势.当MWNT添加量为4%时,截留率达到最大值96%.抗污染性能测试结果显示膜的水通量恢复率随着添加量的增加呈先增后减少的趋势,在添加量为7%时,达到70%.抗污染性能提高的原因是膜的润湿性得到改善.     

PAN/插层高岭石复合材料制备及静电纺丝性能

以二甲基亚砜为前驱体制备插层高岭石(K-DMSO),通过原位聚合制备聚丙烯腈(PAN)与K-DMSO的复合物,利用静电纺丝技术制备PAN/K-DMSO复合纤维膜。采用XRD,FTIR,TEM和TGA研究PAN/K-DMSO复合物的微观形态和热性能,并采用SEM,POM和拉伸试验机对其纤维膜的形貌和拉伸强度进行测试表征。结果表明:PAN/KDMSO中含有高岭石的内外羟基峰,表征层间距的d001值随PAN进入高岭石的层间而增大,部分高岭石被剥离形成厚度为2~5nm的片层结构分散在PAN基体中。K-DMSO的加入使PAN的耐热性提高,PAN纤维膜的直径减小,拉伸强度增加。PAN与K-DMSO的质量比为8∶1时,PAN/K-DMSO纤维膜的拉伸强度与PAN相比,在未处理,冷压和热处理的情况下分别提高了0.92,1.73MPa和1.96MPa。     

PCL/PLLA共混体系的微相分离结构调控及力学性能和气体水蒸气阻隔性能

采用熔融共混法制备了不同聚乳酸(PLLA)组分的聚己内酯/聚乳酸(PCL/PLLA)非均相共混薄膜,研究了其力学性能、气体和水蒸气阻隔性能,并探讨了共混物相结构与各阻隔性能之间的关系。结果表明,不同PLLA共混比例的PCL/PLLA共混膜形成了具有不同相分离结构的非均相体系。当PLLA共混比例高于50%时,共混薄膜体系的相分离结构和相容性得到改善,共混膜的拉伸强度和弹性模量大幅度增加,同时保持了较高的断裂伸长率,而气体和水蒸气透过性却明显降低。相比于纯PCL,PCL/PLLA(75)共混膜的拉伸强度和弹性模量分别达到68.1 MPa和1136.4 MPa,较PCL分别增加了166%和289%;5℃时,PCL/PLLA(75)共混膜的O_2和CO_2透过系数分别降低了70%和87%;此外,在室温条件下,PCL/PLLA(75)共混膜的水蒸气透过系数降低了31%。     

聚丙烯腈/醋酸纤维素共混超滤膜的研制与改性

研究了聚丙烯腈 /二醋酸纤维素 (PAN/CA)共混超滤膜的性能与聚合物共混比、聚合物质量分数等的关系 .结果表明 ,加有氯化锂 (LiCl)的二甲基乙酰胺 (DMAC)是PAN/CA共混体系的良溶剂 .当聚合物的质量分数为 14 % ,PAN/CA共混比为 5 0 / 5 0时 ,所制得的共混超滤膜的性能较好 .对共混超滤膜进行水解改性的实验发现 :膜的截留率上升 ,水通量下降 .用酱油、药酒为料液的超滤实验表明 :共混膜和水解改性膜的耐污染性能优于聚丙烯腈 (PAN)、聚砜 (PS)和磺化聚砜 (SPS)膜     

纤维素/羧甲基壳聚糖共混膜结构与抗菌性能

对壳聚糖羰甲基化修饰合成羰甲基壳聚糖，于纤维素的新溶剂6％（质量）NaOH/4%（质量）尿素中制备出纤维/羧甲基壳聚糖共混膜。实验表明，共混膜中羰甲基壳聚糖含量低于50％（质量）时，二者具有良好的相容性，其干，湿态拉伸强度在羧甲基壳聚糖含量20％（质量）时达到最大，分别为94．5MPa和49.4MPa，比纤维素膜分别提高了13．2％和26％。抗菌性能测试显示，共混膜对金黄色葡萄球菌（St.aureus)的抗菌性大于纤维素膜，并且随羰甲基壳糖含量的增加而增强，羧甲基壳聚糖的取代度在0．4左右时，共混膜具有最佳的抗菌效果。     

低密度聚乙烯/4A沸石共混微孔膜的热致相分离法制备及其结构与性能研究

为了改善低密度聚乙烯(LDPE)微孔膜的结构和性能,以二苯醚(DPE)为稀释剂,利用热致相分离法(TIPS)制备了LDPE/4A沸石共混微孔膜.共混膜的孔径随着4A沸石添加量的增加呈现先减小后增大的趋势;当4A沸石添加量从0增加到10％时,共混膜的拉伸强度从1.4MPa增加到1.74MPa,断裂伸长率从41％增加到56...     

聚丙烯腈共混超滤膜的研究

研究了三种共混聚合物体系(PAN/PVC,PAN/CA,PAN/PS)的不同溶混特性。分别制成相应的共混超滤膜。分析了共混膜的溶混程度变化对膜性能的影响。结果表明,由部分溶混的共混物制成的PAN/PS超滤膜的水通量有较大幅度地提高。     

玉米全粉/PVA共混膜的制备及性能

目的利用玉米全粉与聚乙烯醇(PVA)制备共混膜,研究其性能结构,以期替代传统塑料包装袋,缓解白色污染的危害。方法在三乙醇胺和羧甲基纤维素的作用下通过溶液浇铸法制备玉米全粉/PVA共混膜,考察PVA含量对共混膜力学性能、吸湿性能及水蒸气透过性能的影响。结果共混膜的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度均随PVA含量的增加而升高,吸湿率和水蒸气透过率随PVA含量的增加而降低,吸水后共混膜的力学性能有所下降,显微观察表明,PVA含量的增加可提高共混系统的相容性,PVA在原料基体中质量分数为40%~60%时的共混膜拉伸强度可达10 MPa以上,吸湿率小于82%,水蒸气透过率约为12×10^-5 g/(mm·d)。结论该共混膜有一定抗水蒸气和油渗透的功能,基本可满足普通包装材料的要求。     

聚醚胺增强改性CA/EP共混物的研究

采用低温塑化的方法制备醋酸纤维素/环氧树脂(CA/EP)共混材料,并在共混过程中加入固化剂聚醚胺(D230),使其在体系内部形成半互穿网络结构。通过凝胶组分分析(凝胶含量测定与全反射红外光谱)以及扫描电子显微镜可以确定半互穿网络结构的形成。拉伸与弯曲测试可以表明该互穿网络结构的存在对材料的力学强度有较大提升,拉伸强度从54.6MPa提升至67.0MPa,弯曲强度由39MPa提高至63MPa。     

TiO2对琼胶-κ-卡拉胶膜性能的影响

采用热铸法,制备了琼胶膜、κ-卡拉胶膜及其两者的共混膜,并在共混膜中添加质量分数为0.8%的TiO₂粉末,制得TiO₂/琼胶-κ-卡拉胶复合膜。对这4种膜的SEM、XRD、力学性能、透光率、不透明度和对水的阻抗性进行测试。结果表明：琼胶-κ-卡拉胶膜的力学性能、透光率、不透明度和对水的阻抗性均介于琼胶膜和κ-卡拉胶膜之间,琼胶和κ-卡拉胶之间有良好的共混性,并且在共混膜中形成了分子间作用力。TiO₂/琼胶-κ-卡拉胶复合膜的拉伸强度（45.44 MPa）比其他3种膜的拉伸强度都大,其中比琼胶-κ-卡拉胶膜的拉伸强度（31.06 MPa）提高46.30%,但断裂伸长率（15.73%）却比其他3种膜的都低,TiO₂与复合膜基质分子间形成强相互作用力,增强复合膜的拉伸强度;在相同波长下,TiO₂/琼胶-κ-卡拉胶复合膜的透光率比其他3种膜都低,在200~400 nm的紫外光区,TiO₂/琼胶-κ-卡拉胶复合膜的透光率明显低于其他3种膜,添加TiO₂的复合膜对紫外光有显著的屏蔽作用,但在600 nm波长处,不透明度（0.96）比其他3种膜都高;TiO₂/琼胶-κ-卡拉胶复合膜对水的阻抗性高于琼胶-κ-卡拉胶膜。     

PVC/PAN共混膜的制备与性能

采用溶液相转化法制备了聚氯乙烯(PVC)/聚丙烯腈(PAN)共混膜,研究了(PVC)/(PAN)共混体系的相容性,并通过红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)等对PAN水解前后共混膜结构、形貌和性能进行了表征与分析。结果表明,(PVC)/(PAN)为部分相容体系,在成膜过程中产生明显界面微孔结构;共混膜中的PAN发生水解后,生成大量酰胺、羧酸、羧酸盐等亲水基团,改善了共混膜的亲水性(膜的水接触角从87.48°降低到65.12°),提高了共混膜的通透性(膜的纯水通量从84.17 L/(m2.h)升高到343.7 L/(m2.h))。     

聚酰亚胺非对称膜的制备及其气体分离性能

以3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐(BPDA)和2,4,6-三甲基间苯二胺(TrMPD)为单体,采用两步法合成了一种聚酰亚胺(PI),并通过红外光谱对其结构进行了表征。以所制PI的四氯乙烷(TCE)溶液为铸膜液,甲醇为凝固浴溶剂,采用相转化法制得了一系列非对称膜(皮层厚度:3.4~5.7μm),并研究了不同制膜工艺条件对膜的形貌结构和性能的影响规律。结果表明:所制得的非对称膜具有良好的力学性能(拉伸强度28.9~40.9MPa,断裂伸长率38.9%~87.5%)和较高的二氧化碳通量[35℃,2atm,11.4~25.8GPU,1GPU=10-6cm3(STP)/(cm2·s·cmHg)]。气体透过选择性与膜的皮层缺陷控制密切相关,由5%PI溶液先在60℃下干燥35min,再在甲醇凝固浴中浸泡5min所制得的非对称膜的皮层高度致密,其气体透过选择性(PO2/PN2=4.10,PCO2/PN2=22.3,PCO2/PCH4=23.0)与均质膜一致。     

纳米纤维素晶/醋酸纤维素共混超滤膜材料的研究

采用浸没沉淀相转化法制备了纳米纤维素晶(CNC)/醋酸纤维素(CA)完全环境友好的共混膜材料,考察了在铸膜液中添加不同质量分数的CNC对共混膜各方面性能的影响。通过超滤装置测定了共混膜的水通量、截留率、含水率和孔隙率;通过万能试验机、环境扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)对超滤膜进行了力学性能、形貌结构和热稳定分析。结果表明,随着CNC含量增加,共混膜的孔隙率呈增长趋势,由40.8%提高到66.4%,大孔由原来的规则圆形漏斗状变为狭长椭圆状且互相连通,水通量和拉伸强度呈先上升后减小的趋势。当CNC添加量为0.5%时,共混膜综合性能最优,相比纯CA膜,水通量提高64.7%,拉伸强度提高70%,热稳定性也得到增强。     

微纤化纤维素/聚乳酸薄膜的制备及性能分析

目的将微纤化纤维素(MFC)和聚乳酸(PLA)共混成膜,以提高薄膜的透湿、透氧、阻光等性能,满足果蔬等食品的包装要求。方法采用酶解法与机械处理的方法制备MFC,使用硅烷偶联剂KH560对MFC进行疏水改性处理,再将改性处理的微纤化纤维素(MFC-S)与PLA共混制成薄膜。结果当MFC-S的质量分数为0.75%时,MFC-S/PLA共混包装膜的拉伸强度比纯PLA膜增加了13.3%,当MFC-S的质量分数为2%时,MFC-S/PLA共混包装膜的透氧系数为纯PLA膜的1.43倍,透湿系数为纯PLA膜的1.26倍,透光率降低了60%,阻光效果较好。结论 MFC-S的质量分数为0.75%时,包装膜的拉伸强度较好;MFC-S的质量分数为2%时,透氧、透湿、阻光性较好。     

氧化纳米纤维素增强再生纤维素全纤维素复合薄膜的制备及性能

以2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物(TEMPO)氧化松木粉纳米纤维素(TOCNs)为增强相、α-纤维素粉制备再生纤维素(RC)为基体,采用溶胶-凝胶法制备氧化纳米纤维素增强再生纤维素(TOCNs/RC)全纤维素复合薄膜。对不同TOCNs添加量下TOCNs/RC全纤维素复合薄膜的力学性能、光学性能、氧气阻隔性能和热稳定性能进行研究,并通过FTIR、SEM、TEM、XRD和流变仪对TOCNs和TOCNs/RC全纤维素复合薄膜的结构、形貌及纤维素溶液流变性能进行表征。结果表明,TOCNs添加量对TOCNs/RC全纤维素复合薄膜的力学性能有显著影响,当TOCNs添加量(与纤维素基体的质量比)为1.0%时,TOCNs/RC全纤维素复合薄膜的拉伸强度和断裂能分别可达134.3 MPa和21.51 MJ·m?3,具有最佳的综合力学性能;TOCNs/RC全纤维素复合薄膜的透光率随TOCNs添加量的增加而下降,雾度随TOCNs添加量的增加而增大,但仍保持较高的透光率(>85%)和较低的雾度(<14%);TOCNs/RC全纤维素复合薄膜还具有优异的氧气阻隔性,TOCNs添加量为1.6%时,其透氧系数仅为1.47×10?17cm3·cm/cm2·s·Pa。TOCNs/RC全纤维素复合薄膜有优于一般塑料薄膜的拉伸强度和氧气阻隔性,并有可媲美于塑料薄膜的透明度,可作软包装复合材料的强度层和阻隔层,在绿色高性能包装材料领域具有广阔的应用前景。      

聚乳酸热收缩薄膜的制备与拉伸回复性能研究

目的 研究2种环保型改性剂碳酸丙烯酯(PC)和聚碳酸亚丙酯二醇(PPC)对聚乳酸(PLA)的增塑效果,以及PLA/PC、PLA/PPC这2种热收缩薄膜在拉伸回复过程中的热收缩性能、结晶性能和透氧性能。方法 采用双螺杆挤出机将PC、PPC分别与PLA共混改性,采用差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR–FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、电子万能试验机、压差法气体渗透仪研究PC、PPC分别对PLA的改性效果,以及PLA/PC、PLA/PPC 2种热收缩薄膜在拉伸回复过程中的热收缩性能、结晶性能和透氧性能。结果 PC改性后的热收缩薄膜拉伸强度降低至16.8 MPa,断裂伸长率提高至26.6%,氧气透过率(To)可以达到1 020.4 cm3/(m²·d·Pa),而回复率(R_r)仅有27.5%。PPC改性后的热收缩薄膜拉伸强度降低至23.6MPa,断裂伸长率提高至12.5%,且PLA/PPC热收缩膜的R_r可以达到83.3%;在拉伸后T_o仅为915.8 cm³/...     

磺化聚砜/聚醚砜共混非对称纳滤膜的制备与性能表征

以相转化法制备了磺化聚砜(SPSF)/聚醚砜(PES)共混新型纳滤膜,并研究了磺化聚砜的磺化度以及聚醚砜/磺化聚砜的共混质量比对低分子量PEG的截留率和脱盐率性能的影响.结果表明:在操作压力为0.5MPa,料液温度为25℃下,当PES/磺化度10%SPSF共混比为6∶4时,SPSF/PES共混膜对PEG1000、PEG800和PEG600的截留率分别为99.8%、81.0%和57.8%,对硫酸钠、氯化钠的截留率分别为69.0%和23.5%,SPSF/PES共混膜的纯水通量为90.3L/(m2.h).     

聚乙烯吡咯烷酮/聚(乙烯-乙烯醇)共混膜的制备及其油水分离性能

将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与聚(乙烯-乙烯醇)(EVAL)共混,采用浸没沉淀法制备了PVP/EVAL共混膜,并用于油水乳液分离过程。通过全反射红外光谱、扫描电子显微镜、拉伸试验、接触角测试等对膜的组成、结构形态、机械性能、亲水性进行了表征,并研究了PVP添加量对共混膜油水分离性能的影响。结果表明:添加PVP能较显著地改变EVAL膜的结构,且共混膜的机械强度和亲水性得到明显改善,当PVP添加量为10 wt%(PVP在铸膜液中的质量分数)时,其拉伸强度和断裂伸长率分别为纯EVAL膜的1.88倍和1.34倍。当PVP添加量为4 wt%时,油水分离稳定通量为纯EVAL膜的1.81倍,截留率为92.2%,比纯EVAL膜略高。PVP添加量为10 wt%的PVP/EVAL共混膜清洗后通量恢复率由纯EVAL膜的51%增至77.98%。