温度响应型纳米涂层涂覆PBAT/PLA复合薄膜的制备及性能研究

利用N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)对纤维素纳米纤丝(NFC)进行接枝改性，使NFC功能化，将改性NFC(PNIPAM-NFC)与纳米蒙脱土(MMT)、聚乙烯醇(PVA)混合制成复合涂层溶液，将涂层溶液涂布于生物降解聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯/聚乳酸(PBAT/PLA)薄膜表面制备阻隔型复合薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、万能拉力试验机和水蒸气透过率测试仪对复合薄膜的结构、表面形貌、热学性能、力学性能及阻隔性能进行表征。结果表明：加入适量的PNIPAM-NFC可有效提高涂覆PBAT/PLA复合薄膜的水蒸气阻隔性能，使其水蒸气透过系数(WVP)降低(温度30℃、湿度90%条件下)。当PNIPAM-NFC用量为0.5份时，未添加N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)的复合薄膜的WVP为5.26×10^-14 g·cm/(cm²·s·Pa)，比纯PBAT/PLA薄膜降低44.86%。     

PBAT/PLLA共混薄膜的热学、力学及阻透性能

采用熔融共混法制备聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯（PBAT）和L聚乳酸（PLLA）共混薄膜,探讨不同PLLA添加量（质量分数分别为10 %、20 %、30 %）对共混薄膜力学性能、热学性能、气体阻透性能的影响。结果表明,PBAT和PLLA共混属于不相容体系;随着PLLA的添加,共混薄膜的O2和CO2透过性能逐渐降低;当PLLA含量增加到30 %时,O2 透过系数(PO2)和CO2透过系数(PCO2)分别较PBAT薄膜降低了34.2 %和70.8 %,CO2/O2透过比（PCO2/PO2）由纯PBAT的10.20降低为4.52,提高了薄膜阻透性能;PLLA的添加改善了PBAT极易变形变曲现象。     

一种可降解PBAT复合材料相容剂的合成及应用

以扩链剂ADR4370S 和硅烷偶联剂KH550为原料，合成了一种含硅相容剂（K-ADR）并应用于滑石增强PBAT基复合材料中。采用FTIR、1HNMR、TGA对K-ADR的结构进行了表征，通过转矩流变仪制备PBAT/K-ADR/滑石体系复合材料，并对复合材料的流变性能、力学性能、冲击断面微观形貌和元素分布进行了表征。结果表明，当相容剂K-ADR添加质量是体系质量的6‰时，PBAT/K-ADR/滑石复合材料拉伸强度、冲击强度和弯曲模量分别为19.11MPa、67.68KJ/m2和378.36MPa，相比于纯PBAT样品分别提高了5.3%、110.7%和346.7%。复合薄膜的水蒸气透过率系数（WVP）为5.70×10-12g·cm/cm2·s，氧气透过率系数（OP）为3.17×10-13cm3·cm/(cm2·s·Pa)，分别降低为纯PBAT样品的2.1％和1.0％。     

PBAT/PPC多层共挤薄膜的制备及其阻透性能研究

以聚碳酸亚丙酯(PPC)和聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)为原料,采用多层共挤吹塑的方法制备了全生物降解高阻透性3层复合薄膜PBAT/PPC/PBAT。讨论了PPC层厚度、PBAT层厚度及在一定挤出量时,薄膜牵引速度对复合薄膜性能的影响。结果表明,与纯PPC薄膜相比,PBAT/PPC/PBAT复合薄膜的拉伸强度和加工性能得到提高,其拉伸强度最大提高了200 %;薄膜厚度和分子链的取向度对阻透性有较大影响,当PPC层厚度最大（约为12 μm）时,氧气透过率最小,为9.5×10^-15 cm3·cm/(cm2·s·Pa）;牵引速度最大,即分子链取向度最大时,氧气透过率最小,为9.52×10^-15 cm3·cm/(cm2·s·Pa）。     

不同交联方式对微硅粉液体地膜的土壤保水性影响

为研究不同交联方式对微硅粉悬浮液体地膜对土壤保水性影响,实验以戊二醛为交联剂,通过两种交联方式对比了交联方式及聚乙烯醇对微硅粉液体地膜的水蒸气透过率(WVP),吸水率的影响。结果表明:交联剂最佳添加量为0. 075%;在RH=45%环境下,直接交联与预交联复合膜相比,WVP值由3. 35×10~(-11)g·m/Pa·s·m~2降低至2. 945×10~(-11)g·m/Pa·s·m~2,吸水率由25. 23%降低至20. 52%;在实际应用中,两种复合膜的保水性并较小,但仍具有一定的保水效果。     

功能化纳米纤维素复合PLA/PBAT薄膜的制备及性能

以γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)为改性剂对纤维素纳米纤维(CNF)进行功能化改性，并用聚丙二醇(PPG)对改性后的CNF进行包覆，制备了CNF-PPG纳米粒子。将其作为填料加到聚乳酸(PLA)/聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)聚合物基体中，用溶液浇铸法制备了PLA/PBAT/CNF-PPG复合薄膜。通过FTIR、XPS、SEM、DSC、TG对薄膜进行了表征，探讨了PLA与PBAT的质量比及CNF-PPG纳米粒子的添加量对复合薄膜机械强度、热稳定性、阻隔性能的影响。结果表明，PLA/PBAT薄膜比纯PLA薄膜具有更高的韧性和热稳定性；当m(PLA)∶m(PBAT)=90∶10、CNF-PPG纳米粒子用量(以PLA和PBAT的质量为基准，下同)为10%时，PLA/PBAT/CNF-PPG(90/10/10)复合薄膜的拉伸强度达到(33.38±0.64) MPa，断裂伸长率为39.97%±0.67%；复合薄膜最终降解温度从纯PLA膜的394℃提高到435℃；复合薄膜的水蒸气和氧气透过系数分别为4.98×10^–14 g·cm/(cm²·...     

PP-g-MAH对聚乳酸流变行为和阻隔性能的影响

采用双螺杆熔融共混法制备了聚乳酸/马来酸酐接枝聚丙烯(PLA/PP-g-MAH)共混复合材料,研究了PP-gMAH对PLA流变行为及气体阻隔性的影响。动态流变研究结果表明:随着PP-g-MAH用量的增加,PLA/PP-g-MAH共混体系在线性黏弹区的储能模量逐渐增大,体系的介质损耗(tanδ)峰向低温区移动,表明PP-g-MAH与PLA基体有一定的相容性。共混体系的现行临界应变表现出逐渐减小的趋势,且在第二平台区表现出相同的规律,同时共混体系的损耗模量和储能模量均随着PP-g-MAH用量的增加而增大。此外,PP-gMAH与PLA的界面反应极其微弱,主要以物理缠结为主。共混体系的Cole-Cole曲线表明:高PP-g-MAH用量下,PLA/PP-g-MAH共混体系相分离现象明显,体系的松弛行为显示了一个附加的松弛过程,并向较低的频率延伸。阻隔性能测试结果表明:PLA/PP-g-MAH复合材料的水蒸气及氧气透过系数均随着PP-gMAH含量的增加而减小。在实验范围内,添加20%的PP-g-MAH,可使水蒸气、氧气透过系数均达到最小,分别为4.5×10~(-15) cm~3·cm/(cm~2·s·Pa)和1.3×10~(-10) g/(m·s·Pa)。     

PP-g-MAH对PLA性能的影响

采用双螺杆挤出机以熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)和马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)共混物,以傅立叶变换红外光谱(FTIR)、热重(TG)分析、动态热机械分析(DMA)和扫描电子显微镜研究了不同PP-g-MAH含量对PLA力学性能和微观结构的影响。DMA测试发现,随着PP-g-MAH含量的增加,PLA/PP-g-MAH共混物的损耗因子向低温区移动,表明PLA与PP-g-MAH分子链具有良好的相容性。FTIR分析证实了这种良好的相容性归因于PLA分子链羟基和酸酐基团之间的酯化反应。TG分析研究表明,PP-g-MAH的加入限制了PLA分子链的运动,提高了共混物的耐热性,一定程度上抑制了PLA的分解。PP-g-MAH在一定程度上提高了PLA/PP-g-MAH共混物的力学性能,添加质量分数15%的PP-g-MAH时,PLA/PP-g-MAH共混物的Iozd缺口冲击强度和弯曲弹性模量都有所提高,分别由纯PLA的2.83 k J/m2,2 668 MPa提高到5.38 k J/m2,2 970 MPa,分别提高了90.1%和11.3%,但拉伸强度却有一定程度的降低。阻隔性能实验表明,随着PP-g-MAH含量的增加,水蒸气和氧气透过系数降低。添加质量分数20%的PP-g-MAH,氧气和水蒸气的透过系数分别为4.5×10-15(cm3·cm)/(cm2·s·Pa)和1.3×10-10 g/(m·s·Pa),与纯PLA相比,分别下降了74.7%和45.1%。     

PCL对PBAT薄膜气体透过率的影响

采用双螺杆挤出流延拉伸机组制备了聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯/聚己内酯(PBAT/PCL)共混薄膜,并分别在不同环境温度和湿度下,研究了PBAT/PCL共混薄膜的气体透过率。结果表明:随着PCL用量的增加,PBAT/PCL共混薄膜出现较为明显的相分离,且晶体间的结晶会提高材料的阻隔性;PBAT/PCL共混薄膜的透氧系数最多降低了104%,透湿系数最多降低了38%;对于同一厚度的共混薄膜,随着温度和湿度的提高,其气体透过率增大。适宜用量的PCL可以提高共混薄膜晶体间的结晶度,降低其气体透过率,并且温度和湿度与气体透过率呈正相关。     

蛭石/PBAT复合薄膜的制备与性能

使用蛭石（VMT）作为填料,以可生物降解的聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯（PBAT）作为基体,采用熔融-吹塑法制备出蛭石/聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯（VMT/PBAT）复合薄膜,并通过添加聚苯乙烯马来酸酐共聚物（SMA）作为相容剂制备了VMT/PBAT/SMA复合薄膜。对纯PBAT薄膜、VMT/PBAT和VMT/PBAT/SMA复合薄膜的热性能、流变性能、水蒸汽阻隔性能、断面微观结构和力学性能进行了测试。结果表明,相比纯PBAT薄膜,蛭石的填充使VMT/PBAT复合薄膜的热稳定性降低,相容剂SMA的添加增强了VMT/PBAT/SMA复合薄膜的热稳定性;蛭石的添加使复合薄膜的结晶度降低了约2%。水蒸汽透过量测试表明,两种复合薄膜水蒸汽阻隔性能符合国家标准;VMT的添加使VMT/PBAT复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率降低,而添加相容剂SMA使VMT/PBAT/SMA复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率相比VMT/PBAT复合薄膜提高约10 %。     

高含量PLA薄膜的制备及性能研究

以Joncryl ADR-4370F(ADR)为增容剂,超细滑石粉(Talc)为成核剂,聚乳酸(PLA)/聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯(PBAT)通过熔融共混,然后挤出吹膜。对PLA/PBAT薄膜的热性能、结晶行为、撕裂断面形态、力学性能和阻隔性能进行了研究。结果表明,PBAT的加入改善了PLA的柔韧性。随着PBAT含量(40%~70%)的增加,薄膜的拉伸强度和模量降低,断裂伸长率大幅增加了。薄膜的氧和水蒸气阻隔性能受PBAT影响不大。ADR的加入使得薄膜材料的相容性得到了提高。     

二苯基甲烷二异氰酸酯扩链改性聚碳酸亚丙酯

在转矩流变仪中,利用二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)对聚碳酸亚丙酯(PPC)进行扩链改性,利用元素分析仪、差示扫描量热仪、万能材料试验机、气体透过测试仪、水蒸气透过测试仪等仪器表征PPC改性前后的热性能、力学性能及其阻透性能。结果表明,PPC经MDI扩链改性后,其玻璃化转变温度(T_g)、拉伸性能以及阻透O_2、CO_2、H_2O性能得到提高;当MDI的含量达到5%(质量分数,下同)时,PPC的T_g由未改性前的30.37℃提升至33.48℃,拉伸强度从20.9 MPa提高到49.0 MPa,O_2透过量从15.8×10~(-5)cm~3/m~2d·Pa降至5.8×10~(-5)cm~3/m~2d·Pa,CO_2透过量从38.6×10~(-5)cm~3/m~2d·Pa降至15.0×10~(-5)cm~3/m~2 d·Pa,水蒸气透过量从23.7 g/m~2·d降至10.3 g/m~2·d。     

五层共挤阻隔膜的制备与性能研究

选用乙烯?乙烯醇共聚物(EVOH)为阻隔层原料,采用5层共挤薄膜吹塑机制备了5层共挤阻隔膜,并对其力学性能和阻氧性能进行了研究.结果表明,制备的阻隔膜各层厚度较均匀,拉伸强度可达30 MPa,热合强度超过35 N/15 mm,氧气透过量可达0.4 cm3/(m2·d·0.1 MPa);随着阻隔层厚度的增加,阻隔膜的阻氧...     

高阻隔PLA油瓶的制备及性能研究

以乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)为阻隔剂,与聚乳酸(PLA)通过熔融共混,然后注拉吹得到高阻隔PLA油瓶。对PLA/EVOH油瓶及共混物的热性能、力学性能、阻隔性能、熔体强度和分子量进行了研究。结果表明,EVOH的加入改善了PLA的阻隔性。随着EVOH含量(2%~10%)的增加,聚乳酸油瓶的阻氧性能提高59%~63%,阻水性能提高32~37%。而且,EVOH的加入也提高了PLA/EVOH共混物的拉伸强度及油瓶的垂直载压性能。熔体强度测试结果表明,随着EVOH含量的增加,PLA/EVOH共混物的熔融指数降低。     

PBS/PBAT共混薄膜的热学、力学及阻隔性能研究

通过双螺杆挤出流延机组制备了不同配比的聚丁二酸丁二醇酯/聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBS/PBAT)共混薄膜,并对其力学、热学以及气体透过性进行了研究。结果表明:PBAT的加入降低了PBS的结晶度,增强了PBS薄膜柔韧性。PBS/PBAT共混薄膜出现了较为明显的相分离,其最大断裂伸长率达到832.1%。相比于纯PBS薄膜,PBAT的添加进一步提高了薄膜的CO_2、O_2以及水蒸气透过率,CO_2/O_2选择透过比从5.11提高至7.04。     

PE–HD/(EVOH/PE–HD)交替多层复合材料的结构及氧气阻隔性能研究

以高密度聚乙烯(PE–HD)和乙烯–乙烯醇共聚物(EVOH)为原料,采用微层共挤出装置制备了16层的PE–HD/(EVOH/PE–HD)交替多层材料,研究了共混层中EVOH的相形态和层厚比对微层材料结构与性能的影响。结果表明,当共混层中EVOH含量为50%,EVOH相从一维纤维状转变为大尺寸二维片状结构,氧气渗透系数(OPC)降低了两个数量级,此时片材中EVOH含量仅为8.1%。固定共混层EVOH含量为60%,共混层与PE–HD层的厚度比增加时片材的阻隔性能变化不大;当厚度比仅为0.141时,OPC为10–16数量级,达到超高阻隔性能要求,此时EVOH在片材中含量为8.3%。16层复合材料的断裂伸长率与普通共混物相比大幅提高,韧性优异。     

淀粉/聚乙烯聚合物薄膜的制备及其生物降解性研究

选用淀粉和聚乙烯为主要原料,D-山梨醇为增塑剂,制备淀粉/聚乙烯聚合物薄膜,研究不同类型淀粉(马铃薯淀粉和可溶性淀粉)和淀粉添加比例对聚合物薄膜力学性能、光学性能、耐水性、热学性能及生物可降解性的影响。结果表明：淀粉添加比例相同时,加入可溶性淀粉的聚合物薄膜的力学性能更好。以可溶性淀粉为基质,添加比例为60%,聚乙烯添加比例为40%时,聚合物薄膜的降解性能达到最佳,在30 d时土壤堆埋生物降解率达到47.94%。在最佳制备比例条件下,聚合物薄膜的拉伸强度和断裂伸长率分别为25.23 MPa和462%;水蒸气透过率和吸水率分别为0.81×10^-10 g/(m·s·Pa)和77.51%;透明度为90.34%;热转变温度和热转变焓分别为112.22℃和195.53 J/g。制备的可溶性淀粉/聚乙烯聚合物薄膜的可降解性能优越,具有一定的应用潜力。     

PLA/PBAT/PDEGA共混物的制备北大核心

以聚己二酸二甘酯(PDEGA)为增塑剂,通过双螺杆挤出机制备了聚乳酸(PLA)/聚对苯二甲酸-己二酸-丁二酯(PBAT)/PDEGA共混物,并研究了PLA/PBAT/PDEGA共混物的热性能、结晶行为、力学性能、冲击断面形态、阻隔性能、流变性能和熔体强度。结果表明:加入PDEGA和PBAT,提高了PLA的冷结晶能力,并改善了PLA的柔韧性;PLA/PBAT/PDEGA共混物对水蒸气的阻隔性能受PDEGA和PBAT影响不大;加入PDEGA和PBAT,增强了共混物的流动性。     

纳米纤维/氧化淀粉/PVA复合膜制备及特性

以甘蔗渣为原料,采用硫酸水解法制备甘蔗渣纳米纤维素。以氧化淀粉(OS)和聚乙烯醇(PVA)为基材,添加甘蔗渣纳米纤维素、增塑剂甘油、交联剂乙二醛制备复合膜。以拉伸强度、断裂伸长率、水蒸气透过率和水溶率为测量指标,研究了甘油、乙二醛、纳米纤维添加量对膜特性的影响。结果表明,随着甘油含量增大,复合膜的水溶率和水蒸气透过率逐渐增大,拉伸强度逐渐降低;添加乙二醛能够提高复合膜的耐水性能,添加量为0. 15 m L/g时,拉伸强度达到最大值(6. 25±0. 16) MPa;适当添加甘蔗渣纳米纤维素增强复合膜的机械性能和耐水性能,当纳米纤维含量为20%时,复合膜的水蒸气透过率达到最小值,为(5. 349±0. 056)×10~(-7)g/(m·h·Pa)。     

PP/EVOH/PA6共混物的性能研究

以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为相容剂,制备了聚丙烯(PP)/乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH/)聚酰胺6(PA6)共混物,研究了PP/EVOH/PA6三元共混物的相容性、流变性能、阻隔性能、力学性能、热性能及形态结构。结果表明:相容剂与EVOH和PA6间发生了反应,提高了共混物的相容性;相容剂的加入提高了PP、EVOH、PA6的结晶温度,增强了PP与EVOH和PA6间的黏合力,降低了界面张力;EVOH占EVOH/PA6总量68%的三元共混物吸油率最小,当相容剂用量为5份时,PP/EVOH/PA6三元共混物吸油率比PP/EVOH二元共混物降低了8%。