纳米ZnO/纤维素纳米晶/聚乙烯醇复合膜的制备及性能

采用球磨法制备的纤维素纳米晶(CNC)及市售纳米ZnO对聚乙烯醇(PVA)进行改性,改善了PVA膜的力学性能,并且,赋予其抗菌性,测试复合膜的力学性能、水蒸气透过性能及抗菌性能。结果表明,加入CNC后,提高了PVA膜的力学性能和阻湿性能,加入纳米ZnO后,复合膜对金黄色葡萄球菌具有一定的抗菌性能,并且,能进一步提高复合膜的拉伸强度,但是,降低了复合膜的阻湿性能。当CNC的添加量为3%、纳米ZnO∶CNC=2∶1(摩尔比)时,复合膜综合性能较好,拉伸强度为73.7 MPa,与纯PVA膜相比,提高了77.2%;断裂伸长率为3.8%,与纯PVA膜相比,提高了46.1%;水蒸气透过系数为3.44×10^-13 g·cm/(cm²·s·Pa),与纯PVA膜相比,提高了11.7%。     

聚乙烯醇/淀粉纳米晶复合膜的制备及表征

利用蜡质玉米淀粉通过硫酸酸解制备淀粉纳米晶（SN）,并采用溶液流延法制备聚乙烯醇（PVA）/SN复合膜,研究SN对复合膜结构和性能的影响。结果表明,制备的SN样品为盘状颗粒,平均直径为30～60 nm;随着SN含量的增加,PVA/SN复合膜的力学性能和阻隔性能均呈现先增后减的变化;在SN含量为10 %时,复合膜的拉伸和阻隔性能最好,拉伸强度由纯PVA膜的47 MPa提高至54 MPa,气体透过系数相对于纯PVA膜也降低了70 %。     

纳米TiO_2对PVA/St复合膜性能的影响

为改善聚乙烯醇/淀粉(PVA/St)复合膜的力学性能、阻隔性能和降解性能,通过溶液浇铸法制备纳米二氧化钛改性的PVA/St复合膜(PVA/St/TiO_2),探究Ti O_2含量对PVA/St/TiO_2复合膜力学性能、水接触角、阻隔性和降解率的影响。结果表明:PVA/St/TiO_2复合膜制备成功,当TiO_2颗粒含量为1%,PVA/St/TiO_2复合膜综合性能较优。相比PVA/St复合膜,PVA/St/TiO_2(1%)的拉伸强度高达31.2 MPa,提高39.3%。PVA/St/TiO_2(1%)的水接触为110°,具有疏水性。PVA/St/TiO_2(1%)对水蒸气和氧气的透过率分别为3.2 g/(cm·s·Pa)和203 cm3/(cm2·d·0.1 MPa)。PVA/St/TiO_2(1%)经过120 d的降解率约为63%,与PVA/St复合膜相比提高14.5%。     

研磨次数对甲壳素纳米纤维/聚乙烯醇复合材料性能影响的研究

利用研磨法制备出甲壳素纳米纤维(CNF),通过浸渍法制备相应的CNF/聚乙烯醇(PVA)复合材料。使用紫外-可见光分光光度计、力学试验机、热机械分析仪等手段研究了材料的透光性能、力学性能及热稳定性能。结果表明,CNF/PVA复合材料的力学性能和热稳定性能得到显著提高,透光性能稍有降低。随着研磨次数的增加,复合材料的透光率和力学强度逐渐提高,热膨胀系数(CTE)逐渐降低,与纯PVA膜相比,研磨15次后的CNF/PVA复合膜的透光率达到80.9%,比纯PVA减少11.1%;拉伸强度和弹性模量分别为76.2 MPa和3.9 GPa,分别提高了约22.9%和6.3%;CTE为26.93×10-6K-1,降低了78%。     

层状Mg/Al氢氧化物/聚乙烯醇复合膜的制备及染料截留性能的研究

二维膜因其可控的结构和通道特有的物理化学性质,在气体分离、海水淡化、污水处理等诸多分离领域展现出巨大的应用潜力。通过层状Mg/Al氢氧化物（LDH）单片与聚乙烯醇（PVA）高分子链之间的氢键相互作用,层层堆叠构建了PVA/LDH复合膜。利用SEM、XRD考察了PVA与LDH的配比对于复合膜层状结构与层间距高度的影响规律。考察了PVA/LDH复合膜的纯水通量及染料模型分子的截留率。结果表明,不同PVA混合量的复合膜断面都具有层状结构。由于氢键作用导致复合膜较之于纯LDH膜的层间距有所缩小,随着PVA含量增加复合膜层间距先减小后增加;在PVA含量为15%时达到最小值,PVA含量超过15%后复合膜层间距有所增加。不同比例复合膜,以PVA质量分数为25%的复合膜的纯水通量最大;同时,该复合膜对分子量在300~800的染料分子具有优异的截留性能,截留率均超过97%。该工作为PVA/LDH复合膜在印染废水处理提供了新思路。     

静电纺丝PBT/PVA复合膜的制备及性能研究

以三氟乙酸和二氯甲烷为混合溶剂,采用静电纺丝法制备聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)/聚乙烯醇(PVA)复合膜。用旋转粘度计和电导率仪测定溶液的黏度和电导率,用扫描电子显微镜、拉伸和水接触角测试PBT/PVA不同比例对纤维膜的形貌、力学和亲水性能的影响。结果表明,随着PVA比例的增加,混合溶液的黏度逐渐增大,而电导率先增大后减小;当PBT/PVA的比例为90/10时,纳米纤维的平均直径最小,为323 nm,而其纳米纤维膜的力学性能与纯PBT纤维膜相比显著提高,拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率分别增加了213%,260%和57%;PVA的加入改善PBT纤维的亲水性,制备出力学性能优异且亲水的PBT/PVA纤维膜。     

聚乙烯醇/木薯淀粉复合膜的制备与性能

将聚乙烯醇(PVA)与木薯淀粉混合,采用流延法制备PVA/木薯淀粉复合膜,并对其进行了结构表征和性能测试,研究PVA和木薯淀粉不同配比对于复合膜结构和性能的影响。结果表明:PVA和木薯淀粉相容性较好,淀粉的加入提高了PVA的热稳定性,PVA与淀粉的配比对复合膜的综合性能产生重要影响。随着体系中淀粉含量增加,复合膜的拉伸强度和断裂伸长率均先提高后降低,透光率降低,吸水率先降低后升高。当PVA和木薯淀粉配比为70:30时复合膜综合性能最佳,拉伸强度、断裂伸长率、透光率和吸水率分别达到55.65 MPa、337.10%、86.90%和109.52%,优于纯PVA膜。     

聚乙烯醇/凹凸棒黏土纳米复合膜的制备及其性能

以聚乙烯醇(PVA)和提纯凹凸棒黏土(APT)为原料,采用溶液流延成膜法,制备了系列不同APT含量的PVA/APT纳米复合膜。采用XRD、FTIR和SEM对复合膜的结构进行了表征,测试了复合膜的热性能、力学性能和耐水性能。结果表明,APT可均匀分散在PVA基体中,APT的加入使得PVA的结晶度有所下降但并未改变其晶型。APT与PVA通过氢键作用,改善了复合膜的热稳定性、力学性能和耐水性。当APT含量为4%时,纳米复合膜有最优的性能。     

热处理蔗渣纤维素/PVA复合膜的制备及性能研究

为提高纯蔗渣纤维素膜的包装性能,通过热处理和氢键作用制备性能优良的蔗渣纤维素/聚乙烯醇(PVA)复合膜.对复合膜的结构、力学性能、阻隔性、耐水性等进行综合表征分析.结果表明,经过170℃热处理后,含4％PVA的蔗渣纤维素复合膜的综合性能最佳.由于纤维素与PVA之间氢键以及热处理后醚键的共同作用,复合膜拉伸强度与断裂伸长...     

柠檬酸对淀粉/聚乙烯醇复合膜性能的影响

为减轻环境的压力,提高食品及其包装的安全性,选取环保且可生物降解的淀粉(ST)和聚乙烯醇(PVA)作为成膜基材、柠檬酸(CA)为交联剂,采用流延法制备柠檬酸含量不同的各组ST/PVA复合膜,对其拉伸性能、XRD、FTIR及TG等进行测试及表征,分析了柠檬酸对ST/PVA复合膜性能的影响。结果表明,当柠檬酸的含量为0.5%时,复合膜的拉伸强度最佳,可达到10.81 MPa;当柠檬酸的含量为1.5%时,柠檬酸的热稳定性最佳,T_onset和T_max均达到最大值;添加CA后,XRD衍射峰的强度得到提高,并且,在FTIR图谱中出现了归属于羰基的峰。因此,柠檬酸的羧基和ST或ST/PVA体系中的羟基发生了交联反应,改善了ST/PVA复合膜力学性能和热稳定性。     

CS/PVA交联复合膜的制备及其阻醇性和稳定性

制备不同壳聚糖含量的壳聚糖(CS)/聚乙烯醇(PVA)复合膜,然后用戊二醛(GD)进行交联处理,使用FTIR、GC-MS、DSC和TGA等手段研究交联膜结构及壳聚糖含量和戊二醛用量对复合膜的力学性能、耐水性、热稳定性、化学稳定性和甲醇渗透率的影响.经研究发现,随着壳聚糖含量的提高,甲醇渗透率先减小后增大,当壳聚糖含量占膜总质量30%时,甲醇透过率为最低,膜的稳定性和力学性能均得到良好的改善,且当交联剂戊二醛含量占膜总质量2%时甲醇渗透率为最低.     

聚乙烯醇聚合度对碱木质素/聚乙烯醇共混膜力学性能的影响

以3种不同聚合度的聚乙烯醇(PVA0588、PVA1788、PVA2488)为原料,添加相同质量分数的碱木质素采用流延法制备共混膜。采用电子万能试验机、扫描电子显微镜、热重分析仪等分析手段对共混膜进行分析表征,并测定了共混膜在不同极性溶剂中力学性能的变化。结果表明:在碱木质素添加量为15%时,碱木质素可较好地分散于PVA相中,3种共混膜的力学性能与各自对应的纯PVA膜相比都有了一定的提高,且当聚合度由PVA0588变化到PVA2488时,共混膜的拉伸强度从35.16MPa增加到48.30MPa,提高了37.37%,断裂伸长率从172.22%增加到247.08%,提高了43.47%;由于PVA聚合度的增大和碱木质素的添加,均使得共混膜的耐溶剂性能和热稳定性增加。     

SA/PVA可降解复合塑料膜的制备与性能研究

对木薯原淀粉进行乙酰化改性,合成低酯化度的木薯淀粉醋酸酯(SA);经增塑、交联后与聚乙烯醇(PVA)合成可降解的SA/PVA复合塑料膜,重点研究了PVA、甘油、乙二醛的用量及SA的酯化度对复合膜力学性能的影响,并对复合膜性能进行了表征。结果表明:在PVA质量分数为40%,甘油质量分数为14%,乙二醛质量分数为4%时,可以得到力学性能较好的复合塑料膜;与原淀粉/PVA复合膜相比,复合膜致密性提高,玻璃化转变温度降低,结晶度下降,表现出更好的力学性能。     

PVA/CuSO4·5H2O复合膜的制备及其结构与性能研究

采用溶液流延法制备了不同五水硫酸铜(CuSO4·5H2O)含量的聚乙烯醇(PVA)/CuSO4·5H2O复合膜,采用扫描电子显微镜(SEM)、热失重分析(TG)、X射线衍射(XRD)、力学性能测试和透气性能测试等方法研究了CuSO4·5H2O对PVA薄膜的结构与性能的影响。结果表明,所制得的复合膜透明性好,Cu2+可与PVA上—OH络合破坏PVA分子内和分子间的氢键作用, 降低PVA的结晶度;该复合膜具有比纯 PVA 膜更高的拉伸强度和更低的断裂伸长率,表明Cu2+交联可明显改善薄膜的力学性能;在75 %相对湿度下CuSO4·5H2O的引入能促进薄膜对CO2气体的透过作用,但对O2的透过系数基本没有影响。     

PVA纳米纤维自增强薄膜的制备及性能研究

通过静电纺丝法制备硼酸交联的聚乙烯醇(PVA)纳米纤维,然后与PVA水溶液复合,制备PVA纳米纤维自增强薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)表征PVA纳米纤维的形貌和结晶度,采用紫外可见光谱(UV-Vis)表征自增强薄膜的透光性,采用万能材料试验机和SEM表征自增强薄膜的力学性能和微观形貌,采用热重-微热重(TG-DTG)分析和动态热机械分析(DMA)表征自增强薄膜的热稳定性和阻尼性能。结果表明:PVA纳米纤维的直径约300 nm,纤维中PVA结晶度高于纯PVA膜;与纯PVA膜相比,PVA纳米纤维含量为5%(以膜的总质量计)的自增强薄膜的透光性下降3%,断裂伸长率提高2.07倍,拉伸强度提高3.97倍;TG-DTG结果表明,自增强薄膜的热稳定性增强,热分解速度降低,主要失重阶段的最大失重速率降低0.46%·℃~(-1),最大失重速率时的温度提高15℃;DMA结果表明,在35～150℃区间,自增强薄膜的Tanδ值是纯PVA膜的3倍以上,显示出更为优异的阻尼性能。     

聚乙烯醇-壳聚糖/有机累托石复合膜制备与性能

采用溶液共混法制备聚乙烯醇(PVA)-壳聚糖(CS)/有机化累托石(OREC)系列复合膜,以X-射线衍射、扫描电镜、透射电镜表征了复合膜的形貌结构,研究了复合膜的热性能、溶胀性能及对牛血清蛋白的吸附-缓释性能。实验结果表明,在OREC质量分数为2%,PVA质量分数为10%时,复合膜具有良好的插层结构,且热稳定性最好,吸水率及对牛血清蛋白吸附率最大,缓释性能最好。与纯CS膜相比,此复合膜40%失重率时对应的热分解温度提高133℃,溶胀率提高16.1 g/g,对牛血清蛋白的吸附率提高16.5 mg/g。     

聚乳酸–壳聚糖–茶多酚复合膜的制备及其性能

为研究壳聚糖(CS)、茶多酚(TP)和聚乳酸(PLA)3种物质所得复合膜的性能效果,采用流延成膜法,制备不同CS与TP质量比的PLA–CS–TP复合膜。通过测试纯PLA膜及各复合膜的密度、力学性能、热封性能、水蒸气透过率和溶解度等指标,对比分析了复合膜的综合性能,研究其实用价值。结果表明,相比纯PLA膜,CS与TP的加入使复合膜的密度和拉伸性能明显降低,但显著提高了复合膜的热封强度、水蒸气透过率和溶解度。当CS与TP质量比为3/7时,热封强度最高,比纯PLA膜提高了245.72%;当CS与TP质量比为5/5时,水蒸气透过率最高,比纯PLA膜提高了28.59%;当CS与TP质量比为1/9时,溶解度最高,比纯PLA膜提高了758.04%。复合膜具有较好的热封性、透湿率和溶解度,在食品包装领域有较好的应用潜力,可使无花果在5℃下的保存期由2 d延长至13 d以上。     

PVA/Nano-SiO_2杂化膜的制备及性能研究

以聚乙烯醇(PVA)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,通过溶胶-凝胶(Sol-Gel)技术,制备出不同nano-SiO2含量的PVA/nano-SiO2杂化膜,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等仪器测试和分析了杂化膜的结构和性能。结果表明:随着nano-SiO2含量的增加,PVA杂化膜的耐水性能增强,结晶能力下降,而力学性能呈现先增大后减小的趋势。当nano-SiO2的加入量在10%左右时,断裂伸长率由纯PVA膜的34.74%提高到55.52%,拉伸强度从33.08 MPa增加到49.98 MPa;而当nano-SiO2含量增加到20%以上时,nanoSiO2粒子会发生团聚,使得杂化膜的力学性能变差。     

抗紫外线聚乙烯醇/磷酸钛钠复合膜的制备与性能研究

采用溶液共混-浸渍提拉法制备出聚乙烯醇/磷酸钛钠(PVA/NaTi2(PO4)3)复合膜。利用紫外-可见分光光度计(UV-VIS)、热重分析仪(TG)对复合膜进行分析,并对其人工加速老化性能、力学性能、水蒸气透过性和耐水性能进行测试。结果表明:PVA/NaTi2(PO4)3复合膜具有一定的抗紫外线功能,老化后薄膜的力学性能保持良好。PVA/NaTi2(PO4)3复合膜的热稳定性、保湿性和耐水性与纯PVA薄膜相比均有所提高。     

PHBV/PVA复合膜的制备及其性能研究

采用静电纺方法制备聚羟基丁酸/戊酸酯共聚物(PHBV)纤维膜材料,通过调节纺丝液中无水乙醇的含量制备出形态均匀的PHBV静电纺纤维膜。用浇铸法将聚乙烯醇(PVA)涂敷在PHBV静电纺纤维膜上,制备PHBV/PVA复合膜,通过调节PVA的浓度及涂覆量,研究复合膜配比对其力学性能及过滤性能的影响。结果表明,当PVA浓度为8%,PHBV/PVA体积比为2/3时,得到最佳性能的PHBV/PVA复合膜,水通量达到996 L/(m2.h),截留率为86%。