聚乙烯醇-海藻酸钙制备的研究及优化

以吸水率为指标,探讨了戊二醛的用量、聚乙烯醇(PVA)与海藻酸钠(NaAlg)的质量比、交联剂CaCl2 的用量和戊二醛与聚乙烯醇的反应时间等因素对聚乙烯醇-海藻酸钙复合材料性能的影响,结果发现:当W(戊二醛)为0.85%、m(PVA)/m(NaAlg)为8.0、W(CaCl2)为2.0%和戊二醛与聚乙烯醇的反应时间为1.5 h时,制备的聚乙烯醇-海藻酸钙具有较高的吸水率、拉伸强度和扯断伸长率.     

聚乙烯醇-海藻酸钙的制备

聚乙烯醇-海藻酸钙具有弹性好、柔韧性大和含水率高等优点。以含水率为指标,通过正交试验设计,对聚乙烯醇-海藻酸钙聚合物制备的条件进行优化,找出最佳的制备条件：ω(戊二醛)为0．85％、m(PVA)：m(NaAlg)为10：1、ω(CaCl)为2．0％。通过聚乙烯醇、海藻酸钙形成的膜材料以及聚乙烯酸．海藻酸钙膜材料的对比试验,结果表明,聚乙烯醇-海藻钙膜材料的含水率、拉伸强度和扯断伸长率都是最高的。     

均匀设计法优选聚乙烯醇-海藻酸钙复合膜制备工艺

采用均匀设计法设计实验,以w（戊二醛）、m（PVA）：m（SA）、m（CaCl2）和t（戊二醛与聚乙烯醇的反应时间）为考察因素,以含水率和拉断伸长率为考察指标,研究聚乙烯醇海藻酸钙复合膜的制备工艺条件。用红外光谱测定材料中交联反应的互溶性,用扫描电镜观察材料的组织形态。表明最佳制备工艺条件为：叫（戊二醛）-0．85％,m（PVA）：m（SA）=7．5：1,侧（CaCl2）-2％,反应时间为1．5h。测试结果表明,制得的复合膜外观均一、光滑,柔韧有弹性,呈乳白色,含水质量百分率达到85．01％,拉断伸长率为494．80％。优选出的制备工艺条件可行性好。     

结合苯乙烯质量分数对丁苯橡胶1778力学性能的影响

以2种组分的丁苯橡胶(SBR)1778(门尼黏度为47、环烷油质量分数为27.14%的SBR-1和门尼黏度为49、环烷油质量分数为27.18%的SBR-2)为研究对象,考察了SBR 1778的结合苯乙烯质量分数对其25 min 300%定伸应力(M_(25))、35 min 300%定伸应力(M_(35))、50 min 300%定伸应力(M_(50))、拉伸强度及扯断伸长率的影响。结果表明,随着结合苯乙烯质量分数的升高,SBR 1778的M_(25)、M_(35)、M_(50)及拉伸强度均线性升高,但扯断伸长率线性下降。结合苯乙烯含量每升高1%,SBR-1的M_(25)、M_(35)及M_(50)分别增加0.07,0.04,0.05 MPa,拉伸强度增加约0.08 MPa,扯断伸长率降低约0.49%;SBR-2的M_(25)、M_(35)及M_(50)分别增加0.06,0.04,0.05 MPa,拉伸强度增加约0.08 MPa,扯断伸长率降低约0.57%。     

聚乙烯醇-海藻酸钠/钠化累托石纳米复合膜的制备与性能

采用水溶液法制备复合膜聚乙烯醇-海藻酸钠/钠化累托石,用红外光谱仪、X射线衍射仪分析了复合膜的分子结构,通过透射电镜及原子力显微镜观察了复合膜的相貌结构,研究了复合膜的力学性能及热性能。结果表明,聚乙烯醇(PVA)与海藻酸钠(SA)、钠化累托石(Na+REC)形成插层纳米复合材料,复合材料具有较高的拉伸强度、断裂伸长率及热稳定性。PVA10-SA/Na+REC2与SA/Na+REC2复合膜相比,拉伸强度提高42.2%,断裂伸长率提高35.4%,在36～230℃失重率降低3.48%。     

门尼黏度和结合丙烯腈质量分数对丁腈橡胶3604和2707力学性能和溶胀度的影响

研究了丁腈橡胶（NBR）3604和2707生胶门尼黏度和结合丙烯腈质量分数对硫化胶的拉伸强度、扯断伸长率及溶胀度的影响。结果表明，随着生胶门尼黏度的增加，NBR 3604和NBR 2707硫化胶的拉伸强度和扯断伸长率均呈线性增加的趋势，而溶胀度则均呈线性减小的趋势；NBR 3604和NBR 2707生胶门尼黏度每增加1个单位，硫化胶的拉伸强度分别增加0.15 MPa和0.02 MPa，扯断伸长率分别增加1.13%和1.30%，溶胀度分别减小0.02%和0.21%。随着结合丙烯腈质量分数的增加，NBR 3604和NBR2707硫化胶的拉伸强度均呈线性增大的趋势，而扯断伸长率和溶胀度则均呈线性减小的趋势；NBR 3604和NBR 2707结合丙烯腈质量分数每增加1%，硫化胶的拉伸强度均增加0.04 MPa，扯断伸长率分别减小0.08%和2.77%，溶胀度分别减小0.06%和0.25%。     

海藻酸钠-明胶协同固定化S-腺苷甲硫氨酸合成酶的研究

以海藻酸钠和明胶为载体,对S-腺苷甲硫氨酸合成酶进行固定化。再用戊二醛对其进一步交联,增强固定化酶的稳定性。考察了海藻酸钠和明胶质量分数、CaCl2质量分数、酶和载体比例以及交联剂戊二醛体积分数等因素对固定化酶的影响。结果表明,最佳固定化条件为:海藻酸钠质量分数2.0%、明胶质量分数1.0%、CaCl2质量分数4.0%、固定化酶量为2.5 g/L凝胶、戊二醛体积分数0.6%。交联固定化酶热稳定性得到大幅度提高,在50℃下保温5 h仍保留72%的活力,而游离酶则完全失活。交联固定化酶在碱性溶液中的稳定性较高,在pH=8.0～9.0的缓冲液中4℃保温10 h酶活性仍保留87%以上。将交联固定化酶用于S-腺苷甲硫氨酸的合成,连续反应8批次后酶活性仍保留65%。     

改性的光棒废料粉末填充EVA的复合材料性能研究

为了探索光纤预制棒废料(主要成分为二氧化硅)在聚乙烯-聚醋酸乙烯酯(EVA)材料领域的应用,将经过烘干、研磨和煅烧处理后的废料分别由A-151改性和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)包覆改性制备了纳米粉末Si O2/A-151和Si O2/PMMA,然后把制得的改性纳米粉末与EVA熔融共混制备Si O2/A-151/EVA和Si O2/PMMA/EVA纳米复合材料,研究了复合材料的磨耗和拉伸性能(拉伸强度和断裂伸长率)与粉末质量分数的关系。疏水性测试结果表明改性后的粉末疏水性好。关于磨耗性能,粉末填充质量分数为1%~2%时两种复合材料较纯EVA都有显著提高,其中质量分数都为1%时提高最多。关于拉伸性能,填充质量分数为1%~4%的Si O2/A-151粉末和1%~3%的Si O2/PMMA粉末都能提升EVA的拉伸强度和断裂伸长率;两种复合材料的拉伸性能都随粉末质量分数的增大先增大后减小;Si O2/A-151、Si O2/PMMA粉末填充质量分数分别为1%、2%时,复合材料的拉伸强度达到最大值,二者填充质量分数在3%时断裂伸长率都达到最大。     

甲基乙烯基硅橡胶/有机蒙脱土母炼胶纳米复合材料的制备、结构与性能

采用溶液插层法和母炼胶混炼工艺制备了甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)/有机蒙脱土母炼胶(OMMT-MB)纳米复合材料,通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对复合材料进行了表征,研究了复合材料的拉伸性能与热稳定性能,并与直接共混法制备的MVQ/有机蒙脱土(OMMT)复合材料和MVQ/白炭黑复合材料进行了对比,分析了OMMT的增强机理.结果表明,MVQ/OMMT-MB纳米复合材料中的OMMT完全剥离,且均匀分散在MVQ基体中;当OMMT质量分数为20%时,MVQ/OMMT-MB复合材料的拉伸性能优于MVQ/OMMT复合材料,拉伸强度和扯断伸长率分别增大至1.41 MPa、490%;其与MVQ/白炭黑复合材料相比,两者的拉伸强度相当,扯断伸长率增大了30%;MVQ/OMMT-MB复合材料的热稳定性略优于MVQ/OMMT复合材料,但比MVQ/白炭黑复合材料差.     

壳聚糖／聚乙烯醇梯度材料的制备及表征

采用微波技术,以壳聚糖(Cs)和聚乙烯醇(PVA)为组分,戊二醛为交联剂,制备出Cs(或PVA)质量分数沿厚度方向由高(低)到低(高)渐变的梯度材料。将该梯度材料沿厚度方向进行切片,通过红外光谱、元素分析法对各层组成和结构进行了表征;并研究厂各层的吸水性能和机械性能。结果表明:在该梯度材料中,Cs质量分数、溶胀率、拉伸强度、断裂伸长率以及拉伸模量沿厚度方向呈现渐变。其中Cs质量分数的变化范围为81%～17%,溶胀率为54%～350%,拉伸强度为65.4～33.2 MPa,断裂伸长率为28.6%～81.1%,拉伸模量为4.75～1.17 GPa。     

胶原蛋白/海藻酸/羧甲基纤维素共混膜的结构与性能

利用溶液共混法成功制备了新型生物膜材料—胶原蛋白/海藻酸/羧甲基纤维素共混膜(blend film),通过红外光谱、X-射线衍射、原子吸收光谱、扫描电镜对共混膜的结构进行了表征,同时测定了不同配比共混膜的透光率、拉伸强度(tensile strength)、断裂伸长率(breaking elonga-tion)、吸水率和水蒸汽透过率;对共混膜进行了热重和差示量热扫描分析。结果表明:共混膜中胶原蛋白、海藻酸钠和羧甲基纤维素之间具有较强的相互作用和良好的相容性,Ca2+交联、氢键以及静电引力等强烈相互作用使三元共混膜力学性能等得到了显著改善,其拉伸强度明显高于胶原蛋白膜、海藻酸膜和胶原蛋白/海藻酸二元共混膜、海藻酸钠/羧甲基纤维素二元共混膜,胶原蛋白质量分数为18.1%、海藻酸质量分数为45.5%和羧甲基纤维素为36.4%的三元共混膜中抗张强度最大,达102MPa。三元共混膜具有良好的力学性能,较好的热稳定性,作为一种新型生物材料可望在生物医学和食品材料领域得到应用。     

交联壳聚糖/聚乙烯醇/蜗牛黏液复合膜的制备及性能研究

采用延流法制备了香兰素（V）交联的壳聚糖/聚乙烯醇/蜗牛黏液（CS/PVA/SM）复合膜,并通过热重分析仪（TG）、扫描电子显微镜（SEM）和万能材料试验机等研究了不同CS/SM配比对复合膜光学性能、水蒸气和氧气阻隔能力、力学性能、热力学性能及生物降解性能等的影响。结果表明,CS/PVA/SM复合膜为可降解的亲水性薄膜,当CS溶液/SM溶液体积比为5/3时,复合膜性能优良,其抗氧化活性为87.51 %,其水蒸气透过率比纯CS膜降低了75.16 %,不透明度降低了87.74 %,拉伸强度提高了16.04 %,断裂伸长率提高了28.26倍;随着SM含量的增加,复合膜的热稳定性有所降低;CS溶液/SM溶液体积比为5/1、5/2和5/3时,复合膜表现出良好的相容性;SM的添加使复合膜具有很好的延展性和柔韧性,V的添加提高了复合膜的拉伸强度和抗氧化能力;所制备的CS/PVA/SM复合膜在食品包装领域中有潜在的应用前景。     

Fabrication and Mechanical Characterization of Calcium Alginate Fiber-Reinforced Polyvinyl Alcohol Based Composites

Calcium alginate fibers were prepared from sodium alginate by extruding aqueous sodium alginate solution (4% by weight) into a calcium chloride (2% by weight) bath. Water uptake and mechanical properties of the calcium alginate fiber were investigated. Water uptake tests of calcium alginate showed that it absorbed 50% of water within a minute and indicated strong hydrophilic nature. Polyvinyl alcohol (PVA)-based calcium alginate fiber reinforced unidirectional composites (10% fiber by weight) were fabricated by compression molding. Tensile strength (TS), tensile modulus (TM), bending strength (BS), bending modulus (BM) and impact strength (IS) of the PVA matrix and the composite were evaluated. TS, BS, TM, and BM of the PVA matrix were found 10, 18, 320 and 532 MPa, respectively. TS and BS of the PVA based composite were found to be 16 and 27 MPa, respectively, which were 60 and 50% higher than that of the PVA matrix. TM and BM of the composite were found to be 620 and 1056 MPa, respectively, which were improved by 94 and 98% over the matrix material. Degradation tests of the composites were performed for up to 2 months in soil medium and found that composites lost almost 50% of its original mechanical properties. The interfacial properties of the composite were also investigated by using the single fiber fragmentation test (SFFT).     

生物降解复合膜的制备及其性能研究

在氧化醋酸酯淀粉（PMS）和聚乙烯醇（PVA）的共混物中加入羧甲基纤维素（CMC）、海藻酸钠（SA）及AG（AG）,采用流延工艺制备了降解复合薄膜,研究了CMC与SA的配比及AG的加入量对薄膜力学性能和耐水性能的影响,并用红外光谱和扫描电子显微镜对复合膜的结构和形貌进行了表征。结果表明,CMC和SA可有效地改善复合膜的力学性能和耐水性能,当CMC与SA质量比为1∶1时膜的拉伸强度达20.84 MPa,吸水率124.00 %,AG的加入能进一步提高膜的耐水性,吸水率降至83.35 %。     

高含量胶原蛋白/PVA复合纤维的结构与性能

在胶原蛋白与聚乙烯醇(PVA)共混溶液中,加入连接剂三氯化铝和戊二醛,经湿法纺丝、热拉伸定型和后交联处理制得胶原蛋白质量分数为45.17%的胶原蛋白/PVA复合纤维,研究了复合纤维的结构与性能。结果表明:胶原蛋白/PVA复合纤维横截面呈圆形,具有皮芯结构,断裂强度和断裂伸长率分别为2.14cN/dtex和46.32%,结晶度为41.1%,水中软化点和回潮率分别为101℃和11.50%。     

黄芩苷巴布剂的制备

以海藻酸钠为主要基质原料,用凝胶法制备了黄芩苷巴布剂。用L9(34)正交实验,以180℃剥离强度、抗张强度、断裂伸长率及测试前后胶面的破坏状况为衡量指标,对巴布剂基质配方进行了优化。结果表明,海藻酸钠用量和增黏剂GAT与GAE的质量比是影响巴布剂综合性能的主要因素,巴布剂基质的优选配方为:海藻酸钠0.3 g、卡波姆0.2 g、三乙醇胺0.4 g、GAT 0.25 g、GAE 0.25 g、甘油1.8 g、柠檬酸0.03 g、聚乙烯醇0.2 g、苯甲酸钠0.01 g。体外释放及透皮吸收实验结果表明,黄芩苷巴布剂具有良好的体外释放性能(体外释放速率为239.697 36μg.cm-2.h-1)和体外经皮释放性能(体外经皮速率为1.807 07μg.cm-2.h-1)。     

PVAL/改性淀粉复合发泡材料的制备及性能

以玉米淀粉为原料,通过丙烯酸塑化改性法制备玉米改性淀粉。以柠檬酸和NaHCO_3作为复合发泡剂,甘油、二乙醇胺和山梨醇作为复合增塑剂改性聚乙烯醇(PVAL),与改性淀粉辅以其它加工助剂,利用模压成型发泡制备了一种可生物降解的PVAL/改性淀粉复合发泡材料。重点探究了改性淀粉含量对复合发泡材料生物降解性能和发泡形态的影响,NaHCO_3发泡剂含量对复合材料耐水性能、力学性能和发泡性能的影响,助剂滑石粉含量对复合材料发泡性能的影响。结果表明,当改性淀粉质量分数为40%,复合发泡剂NaHCO_3、滑石粉及柠檬酸质量分数均为4.0%时,所得发泡材料的生物降解性能较好,拉伸强度为2.134 MPa,断裂伸长率为79.1%,泡孔分布均匀,泡孔结构良好,形状较规整。     

响应面法优化微胶囊复合壁材配比

采用高压静电微胶囊制备装置,以成囊合格率为检测指标,选择海藻酸钠等为壁材,运用Box-Behnken中心组合设计和响应面分析,研究了壁材配比对微胶囊特性的影响。得到的最优条件是:壁材组成为质量分数1.53%(以下都是质量分数)海藻酸钠,4.52%聚乙烯醇,1%明胶,1%甘油,成囊溶液氯化钙质量浓度为22.86g/L,微胶囊合格率为87.37%。在最优条件下制备出的微胶囊内外表面光滑,囊壁透明,分散性好,形态完整。可为食品、医药、化工等微胶囊化壁材配比选择提供参考。