纳米银-聚乙烯复合薄膜的制备及表征

目的探究以熔融共混方式制备的纳米银复合膜的性能。方法采取熔融共混,吹塑成膜方式制备含不同添加剂的纳米银-聚乙烯复合包装薄膜。使用扫描电镜表征纳米银粉末和纳米银-聚乙烯复合膜内银的粒径大小,并用傅里叶变换红外光谱对复合膜的化学键进行表征。探究纳米银以熔融共混的方式复合到聚乙烯内后,对薄膜颜色、透光性、氧气透过率、水蒸气透过率的影响。结果纳米银粉末和复合膜内的银均含不同粒径,纳米银的加入未产生明显的新化学键,薄膜的透光率降低了3.9%~12.2%,氧气透过率提高了6.56~117.17 cm~3/(m~2·d·(0.1 MPa)),水蒸气透过率提高了0.038~1.791 g/(m~2·d)。结论以熔融共混方式制备的纳米银-聚乙烯复合膜透光率下降,氧气透过率和水蒸气透过率得到提高,未形成明显的新化学键。     

PET/PP药品包装用复合膜高阻隔性能研究

研究了聚酯PET/聚丙烯PP药品包装用复合膜的高阻隔性能,其氧气透过量最低可达0.7cm3/(m2·24h·0.1MPa),水蒸气透过量最低可达1.0g/(m2·24h),通过不同材料阻隔性能的对比及对复合膜红外分析,得出胶粘剂种类和其致密的粘合层结构,可能是材料拥有高阻隔性能的主要原因。     

利用超临界二氧化碳制备低介电常数聚酰亚胺微孔薄膜

利用超临界CO2发泡技术,制备了一种低介电常数的聚酰亚胺微孔薄膜。扫描电子显微镜观察表明,微孔薄膜具有实心表层及中心微孔层结构,中心微孔层内泡孔孔径约2μm,泡孔分布均匀。在相同的发泡温度下,发泡时间在10 s内,随着发泡时间增长,孔径较小(<1μm)的泡孔数目明显减小,泡孔尺寸增大。发泡约10 s后,泡孔尺寸变化略微增加。在230℃~270℃范围内,发泡温度越高,微孔薄膜中心微孔层内的泡孔孔径越小,孔径分布越均匀,泡孔密度越大,薄膜密度也越小。拉伸性能测试表明,随着密度减小,聚酰亚胺微孔薄膜的拉伸强度和拉伸模量下降。介电性能分析表明,聚酰亚胺微孔薄膜的介电常数明显下降,当密度为0.75 g/cm3时,聚酰亚胺微孔薄膜的介电常数降至2.21;在102Hz~107Hz频率范围内,微孔薄膜的介电常数具有较高的频率稳定性。     

聚丙烯亲水性微孔膜的制备及在锂电池中的应用

以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为改性剂与聚丙烯熔融共混,通过单向拉伸工艺制备亲水性聚丙烯微孔膜。使用差示扫描量热仪和红外光谱表征流延基膜的取向片晶结构,使用压汞仪和扫描电镜表征微孔膜的孔结构,使用Gurley值、水接触角和水蒸气透过率表征微孔膜的透过性和亲水性,将微孔膜组装成电池并测定电池的性能,研究PPg-MAH含量对微孔膜孔结构、亲水性、透过率及电池性能的影响。结果表明,PP-g-MAH共混含量为2.5%的微孔膜孔隙率和透气性得到提升,进一步增加PP-g-MAH含量会导致微孔膜孔结构变差,透过性能下降。微孔膜表面亲水性随PP-g-MAH含量增加持续改善,水蒸气透过率在PP-g-MAH含量为5%时达到最大值,但由于微孔膜孔结构在较高PPg-MAH含量下受到破坏,使得高PP-g-MAH含量下微孔膜水蒸气透过率下降。PP-g-MAH含量为2.5%和5%的微孔膜由于具有较好的孔结构和一定的电解液浸润性,使得锂电池的电荷转移电阻较低,首次充放电比容量较高。     

聚丙烯接枝聚乙二醇改性聚丙烯微孔膜

以聚丙烯接枝聚乙二醇(PP-g-PEG)对聚丙烯共混改性,通过单向拉伸工艺制备亲水性聚丙烯微孔膜。使用压汞仪、扫描电镜、Gurley值和水蒸气透过率表征微孔膜的孔结构和透过性能,研究PP-g-PEG含量、PEG接枝率及链长对微孔膜孔结构、水蒸汽透过率及锂电池性能的影响。结果表明,对于接枝率为0.78%的PP-g-PEG,随着添加剂PP-g-PEG含量增加,微孔膜孔隙率和微孔尺寸下降,反映孔道结构的曲挠度及喉孔比上升;微孔膜孔结构与亲水性的综合作用导致水蒸气透过率在PP-g-PEG含量为2.5%时达到最大值。PP-g-PEG含量为2.5%和5.0%的微孔膜组装的锂电池具有较低的电荷转移电阻和较高的充放电比容量,电池性能优于未改性微孔膜组装的电池。提高PEG接枝率使得改性微孔膜孔结构有所变差,但是水蒸气透过率提高,组装电池的性能也更好。长PEG侧链PP-g-PEG对微孔膜孔结构的破坏程度大于短PEG侧链PP-g-PEG,导致组装电池的性能变差。     

聚乙烯醇/纳米银薄膜的制备及其对黄骨鱼保鲜效果的研究

目的研究聚乙烯醇(PVA)/纳米银薄膜的抑菌性能,探索食品保鲜包装新方法。方法以PVA和水为基本原料,戊二醛为改性剂,用溶液流延法制备含有不同质量分数(1%,2%,3%)纳米银的PVA薄膜,分别表征其力学性能和耐水性能。将鱼肉用薄膜包裹,在4℃下贮藏,每隔3 d取样测定菌落数并进行感官分析。结果 PVA/纳米银薄膜对鱼肉有明显的抑菌作用,当纳米银添加质量分数为1%时,薄膜的拉伸强度为19.41 MPa,断裂伸长率为49%,力学性能良好;吸水率为32.2%,润湿角为55.1°,疏水性较好;与空白组相比,鱼肉货架期延长了4 d左右。结论质量分数为1%的纳米银能够增强薄膜的抑菌效果、有效维持鱼肉的感官品质,因此,在冷链运输中有很好的应用前景。     

UV光固化聚氨酯膜透湿性能研究

为增加UV光固化聚氨酯膜的透湿性能,研究了PET1000做致孔剂对UV聚氨酯光固化膜微孔性能的影响,通过对此种UV固化膜透湿性能、吸水率、孔隙率及扫描电镜等表征手段的分析,结果表明:加入PET1000作为致孔剂后,合成的UV固化膜的透湿性能,表面孔隙率、吸水率都有显著提高,综合考虑防水性能与透湿性能,PET1000含量为20%时,扫描电镜下观察的孔径为12~20μm,防止水滴进入,且UV固化膜透湿量可达1410g/(m2·24h)比未加PET1000的UV固化膜透湿性能增加了377%。     

蒸汽诱导法辅助相转化法制备疏水PDMS-PVDF微孔膜及其结构性能研究

采用蒸汽诱导法辅助浸没沉淀相转换法制备了硅橡胶-聚偏氟乙烯(PDMS-PVDF)疏水微孔膜并用于真空膜蒸馏NaCl水溶液,通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、接触角测试仪对微孔膜的形貌结构和表面接触角进行表征和测试,研究了相对湿度对微孔膜结构和性能的影响。结果表明：随着相对湿度的增加,微孔膜表面接触角逐渐增加,孔隙率提高,平均孔径为(31±2)nm;截留率均达到99.9%以上,渗透通量先增加后降低;相对湿度为70%时制备的微孔膜渗透通量可达5.2kg/(m²·h)。     

不同淀粉原料对淀粉-壳聚糖复合膜性能的影响

目的 研究不同淀粉原料对复合膜性能的影响,为淀粉基膜的原料选择提供参考.方法 选取土豆淀粉、红薯淀粉、绿豆淀粉、豌豆淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉等6种常见的市售淀粉为原料,将30 g/L的淀粉溶液和20 g/L的壳聚糖溶液以1:1的体积比混合,再添加一定量甘油为增塑剂,浇铸成膜,测定膜的力学性能和渗透性能.通过X-射线衍射、红外光谱、扫描电镜和接触角等仪器对复合膜的性能和结构进行表征分析.结果 不同淀粉基复合膜间的性能存在较大差异.当土豆淀粉直链质量分数为14％时,复合膜的断裂伸长率和透气性相对最好,断裂伸长率可达55.65％,氧气透过系数为75.52 cm3/(m2·24 h·0.1 MPa);当小麦淀粉支链质量分数为27％时,复合膜的抗拉强度和阻隔性能相对最好,抗拉强度可达14.04 MPa,氧气透过系数为3.31 cm3/(m2·24 h·0.1 MPa),水蒸气透过系数为24.51 g/(m2·24 h).复合膜均为亲水性材料,且各成膜物质之间具有良好的相容性.结论 当淀粉直链质量分数较高时,复合膜的抗拉强度和阻隔性能较好;当淀粉支链质量分数较高时,复合膜的断裂伸长率较好,阻隔性能较差.淀粉原料不同,复合膜材料的特性也不同,可满足产品对包装材料性能的不同需求.     

六羧基铜(Ⅱ)配合物的合成和表征及储氢性能

利用溶剂热法合成了一种新型的六羧基铜(Ⅱ)配合物(Cu-MOF)。采用粉末XRD、元素分析、热重分析、红外光谱、SEM和低温N2吸附等测试方法对样品的结构和性能进行了表征,并测试了其77K的储氢性能。结果表明,六羧基铜(Ⅱ)配合物具有丰富的微孔结构,BET和Langmuir比表面分别为2166.3m2·g-1和3484m2·g-1,总孔容积Vp(N2,0.997)为1.24cm3·g-1。77K、4.2MPa时的过量氢气吸附量为4.67%,77K、7.4MPa时总氢气吸附量为7.23%。     

热处理过程对PLA薄膜阻隔性能的影响

目的研究不同热处理对PLA薄膜阻隔性能的影响。方法对用PLA和PE薄膜包装好的食品模拟物进行不同的热处理,分析热处理后PLA和PE薄膜氧气透过量、吸水能力、水分透过量的变化。结果热处理前的PLA和PE薄膜的氧气透过量分别为3737.27和1469.54 cm3/(m2·d·Pa),热处理后因PLA和PE薄膜出现缺陷,在透气性测试仪中测量不出数据。PLA薄膜的水分透过量在80~124g·cm/(cm2·s·Pa)之间,PE薄膜的水分透过量在4.9~29.6 g·cm/(cm2·s·Pa)之间。在蒸煮加热时,当储存时间为3周时,PLA的拉伸强度、透湿量、吸水率都会减小。结论传统的蒸煮加热消毒对PLA的阻隔性能影响最大,不适用于需要蒸煮消毒的食品包装材料。在预测食品货架期时,不应忽视消毒方式对包装材料性能产生的影响。     

微孔壳聚糖保鲜膜的制备及保鲜效果研究

以壳聚糖为基材,采用不同成孔方式制备壳聚糖微孔膜,并将其应用于圣女果保鲜中。采用扫描电镜、红外光谱、光学显微镜等表征技术对膜的微观结构进行了研究,同时对膜的性能和保鲜效果进行了评定。研究结果表明：在壳聚糖中添加致孔剂纳米氧化锌、聚乙二醇或者通入氮气,均能获得性能较好的微孔膜;其中纳米氧化锌质量分数为4%、经水洗处理的微孔膜其氧气透过系数为37.90×10-15 cm3·cm/(cm2·s·Pa)接近市场PE保鲜膜透气系数;其对圣女果保鲜效果优于市场PE保鲜膜,相较于空白组其保鲜期延长了6 d。     

定向聚合制备硅分子筛复合膜

研制出一种高强度、高选择透过性的硅分子筛复合膜 .这种膜的最大特点 ,是其表面分离层是由定向聚合制得的硅树脂膜裂解制成 .由于这种硅树脂的大分子呈规则排列 ,因而导致最终裂解膜的孔径分布极窄 ,膜选择透过性能较大幅度提高 .这种膜对气体的渗透系数约为1 0 3Barrer(1Barrer =7.6× 1 0 - 8cm3·cm/cm2 ·s·MPa) ,H2 /N2 分离因子可达 90 ,其选择透过性能远优于常规的有机膜和无机膜 ,也优于常规碳分子筛膜和硅分子筛膜 .这种膜以多孔陶瓷为支撑体制成复合膜 ,因而具有较高的强度 .     

功能氧化石墨烯/热塑性聚氨酯复合材料薄膜的制备及阻隔性能

为了提高热塑性聚氨酯(TPU)的阻隔性能,首先,采用溶液成型的方法在涂膜机上制备了功能氧化石墨烯(IP-GO)/TPU复合材料薄膜。然后,利用FTIR、XPS、XRD、FE-SEM、原子力显微镜和氧气透过仪对IP-GO/TPU复合材料的形貌和性能进行了表征。结果表明:IP-GO层间距相对原始鳞片石墨的增加了0.696nm,片层的厚度为1.2nm左右。IP-GO以褶皱层状的形式均匀分散在TPU基体中,并且包覆在复合材料薄膜断口表面。当IP-GO含量为3wt%时,IP-GO/TPU复合材料薄膜的氧气透过率为84.325cm3/(m2·d·Pa),相比纯TPU薄膜的280.973cm3/(m2·d·Pa)下降了70%,阻隔性能明显提高。研究解决了TPU薄膜阻隔性能不佳的问题,为高阻隔聚合物的制备提供了一种思路和方法。     

纳米银抗菌包装对虾仁冷藏过程中品质的影响

目的制备一种可用于水产品冷藏保鲜包装的纳米银抗菌薄膜,并测定其保鲜性能。方法将纳米银母粒与低密度聚乙烯颗粒混合,并通过吹膜机生产纳米银质量分数为1%,2%的抗菌活性薄膜,通过测定pH值、TBARS值、TVB-N值、菌落总数等指标来分析纳米银抗菌活性薄膜对虾仁贮藏的效果。结果随着薄膜中纳米银含量的提高,抗氧化能力和抑菌能力也相应提高。与低密度聚乙烯薄膜相比,该薄膜的抑菌能力和抗脂质氧化能力可提高50%左右,冷藏虾仁的货架期可延长2 d。结论纳米银抗菌薄膜具有抗菌和抗氧化的作用,并可延长虾仁在冷藏过程中的保质期,有望成为一种新型的虾仁包装材料。     

压力差对薄膜材料气体透过量测试的影响分析

压差法是薄膜材料气体透过量的基础测试方法,为验证试验的压力差是否会对材料的阻隔性能产生影响,本文利用基于压差法的测试设备分别测试了PET、VMPET、KPET三种不同材质结构样品的氧气透过量,每种样品均在相同的测试环境与抽真空时间下重复测试5次。试验结果显示上述三种样品氧气透过量的平均值依次为53.881cm~3/(m~2·24h·0.1MPa)、0.899cm~3/(m~2·24h·0.1MPa)、6.946cm3/(m~2·24h·0.1MPa),相对标准偏差均低于5%,依次为1.79%、3.57%、1.96%。由此可知,本次研究的三种塑料薄膜样品重复多次所得的测试结果的偏差均较小且无规律性变化,说明现有的压差法试验所具有的0.1MPa压力差并不会对上述材质薄膜的阻隔性产生影响。     

明胶-酪蛋白酸钠可食性膜的包装性能研究

采用均匀实验设计方法,研究了明胶、酪蛋白酸钠、甘油添加量和成膜温度对可食性膜各项性能的影响,并确定了最佳的成膜工艺和影响膜各项性能的显著因素。结果表明,实验组C(明胶质量分数为5%,酪蛋白酸钠质量分数为8%,甘油添加比例为14%,成膜温度为55 ℃) 具有良好的包装性能,其拉伸强度为11. 45MPa,伸长率为28. 67%,透光率为92. 3%,雾度为7. 56%,氧气透过率为10. 101 cm3 / (m2 ·d·0. 1 MPa),水蒸气透过系数为1. 69×10-13 g·cm/ (Pa·s·cm2 );甘油添加比例是影响膜拉伸强度、伸长率和水蒸气透过系数最显著的因素,其相应的偏回归系数分别为-0. 901,2. 720 和0. 9662;明胶和酪蛋白酸钠均为影响膜透氧气率的显著因素,可增强膜的阻气性能。     

PBST/TiO2/MgO复合薄膜的制备及性能

采用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对TiO₂/MgO NPs改性,采用溶液共混法制备了聚丁二酸-共-对苯二甲酸丁二醇酯(PBST)/TiO₂/MgO NPs纳米复合薄膜,并探讨了其在食品包装方面的应用。研究了改性TiO₂/MgO NPs对PBST基体机械、阻隔、抗菌和保鲜性能的影响。结果表明：复合膜的抗拉强度和水蒸汽透过率分别为29.39MPa和2.43×10^-11g·m/(m²·s·Pa),相较PBST基体抗拉强度提高了24.32%,水蒸汽透过率降低了32.37%,且对金黄色葡萄球菌(S.aures)和大肠杆菌(E.coli)抑菌效果显著,分别达到98.7%和97.2%,并对圣女果有良好的保鲜性能,当改性后的TiO₂/MgO NPs质量含量为5%时,复合薄膜的性能最佳。     

利用非溶剂诱导相分离法制备低介电常数聚酰亚胺微孔薄膜EI北大核心CSCD

利用非溶剂诱导相分离法,制备了一种低介电常数聚酰亚胺(PI)微孔薄膜。扫描电镜观察表明,聚酰亚胺微孔薄膜中泡孔均匀,其平均孔径在6~28μm之间。随着聚酰胺酸(PAA)浓度的增大及凝固浴温度的升高,所制得的聚酰亚胺微孔薄膜的孔隙率和平均孔径均增大。介电性能分析表明,聚酰亚胺微孔薄膜的介电常数明显下降,当孔隙率为80%时,聚酰亚胺微孔膜的介电常数(1 MHz)为1.81。拉伸性能测试表明,随着孔隙率增加,聚酰亚胺微孔膜的拉伸强度和拉伸模量均逐渐下降,但断裂伸长率增大。     

利用非溶剂诱导相分离法制备低介电常数聚酰亚胺微孔薄膜

利用非溶剂诱导相分离法,制备了一种低介电常数聚酰亚胺(PI)微孔薄膜。扫描电镜观察表明,聚酰亚胺微孔薄膜中泡孔均匀,其平均孔径在6~28μm之间。随着聚酰胺酸(PAA)浓度的增大及凝固浴温度的升高,所制得的聚酰亚胺微孔薄膜的孔隙率和平均孔径均增大。介电性能分析表明,聚酰亚胺微孔薄膜的介电常数明显下降,当孔隙率为80%时,聚酰亚胺微孔膜的介电常数(1 MHz)为1.81。拉伸性能测试表明,随着孔隙率增加,聚酰亚胺微孔膜的拉伸强度和拉伸模量均逐渐下降,但断裂伸长率增大。