聚乳酸/生物基尼龙复合材料的结晶、流变和 力学性能

为改善聚乳酸的韧性,在聚乳酸基体材料中加入生物基尼龙11,以Joncryl 4468为相容剂,采用双螺杆熔融共混制备聚乳酸/尼龙11/4468复合材料,研究相容剂Joncryl 4468含量对复合材料的结晶、流变和力学等性能的影响。研究结果表明:聚乳酸/尼龙11/4468复合材料的拉伸强度和冲击强度显著增强,当聚乳酸的质量分数为78.4%、尼龙11的质量分数为20.0%、相容剂Joncryl 4468的质量分数为1.6%时,复合材料的拉伸强度和冲击强度相对于纯聚乳酸分别提升了约10.4%和40.0%,表现出良好的综合力学性能;聚乳酸/尼龙11/4468共混体系中聚乳酸的结晶度较纯聚乳酸提高了3.5%;相容剂Joncryl 4468的加入改善了复合材料的加工流动性能。     

丁香精油食品抗菌包装材料的制备及性能研究

目的以壳聚糖为基材与丁香精油相结合制备可食性抗菌包装。方法先制备膜,再根据检测膜的厚度、力学性能、抑菌性能来确定各成分的添加量,确保膜各方面的性能处于最优状态。结果当甘油的质量分数为1.0%,壳聚糖的质量浓度为20 mg/m L,丁香精油的质量分数为1.0%时,丁香精油壳聚糖抗菌包装膜具有最好的力学性能和抑菌性能。结论丁香精油食品抗菌包装材料的制备需要结合膜的性能来确定最终成分的含量,以达到最优的设计。     

竹纤维质量分数对竹纤维增强聚乳酸复合材料性能影响

以1.5%异氰酸酯(MDI)界面改性剂改性处理后的竹纤维和聚乳酸为原料,通过注射成型工艺制备竹纤维增强聚乳酸复合材料,探讨竹纤维质量分数对复合材料界面、力学性能、吸水率、热性能的影响。结果表明,随着竹纤维质量分数的增加,复合材料拉伸强度、冲击强度、存储模量以及热稳定性均先增大后减小,24h吸水率逐渐增大,损耗因子逐渐降低。竹纤维质量分数为50%时,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别达到最大值63.2MPa和11.6kJ/m2,复合材料存储模量最大,热稳定性最好。     

竹纤维质量分数对竹纤维增强聚乳酸复合材料性能影响

以1.5%异氰酸酯(MDI)界面改性剂改性处理后的竹纤维和聚乳酸为原料,通过注射成型工艺制备竹纤维增强聚乳酸复合材料,探讨竹纤维质量分数对复合材料界面、力学性能、吸水率、热性能的影响。结果表明,随着竹纤维质量分数的增加,复合材料拉伸强度、冲击强度、存储模量以及热稳定性均先增大后减小,24h吸水率逐渐增大,损耗因子逐渐降低。竹纤维质量分数为50%时,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别达到最大值63.2/MPa和11.6/kJ/m2,复合材料存储模量最大,热稳定性最好。     

壳聚糖基抗菌复合膜的制备与性能

目的制备一种以壳聚糖为主要成分的抗菌薄膜,并研究其性能。方法壳聚糖、聚乙烯醇(PVA)、纳米二氧化钛和甘油等通过流延法制成膜,将壳聚糖与聚乙烯醇的质量比、纳米二氧化钛用量、甘油用量以及干燥温度等4个因素作为试验因素,通过正交试验,以抗菌性、水溶性和力学性能作为指标,对其性能进行评价。结果当壳聚糖与PVA质量比为8∶2,纳米TiO_2质量分数为0.75%,甘油质量分数为0.5%,干燥温度为70℃时,抗菌复合膜的综合性能最好。结论加入聚乙烯醇和纳米二氧化钛并以壳聚糖为主要成分的抗菌薄膜具有较好的抗菌性、水溶性和力学性能,且具有抗菌缓释性。     

植物纤维增强LDPE复合材料的性能研究

以纸纤维和低密度聚乙烯（LDPE）为原料,经配方改性后,利用双螺杆挤出机共混挤出造粒,最后注塑成型复合材料试样。研究了纸纤维的用量、相容剂LDPE-g-MAH的用量及发泡剂AC的用量对该复合材料力学性能的影响。结果表明：纸纤维添加质量分数为40%～50%时,复合材料的拉伸性能最佳,弯曲强度较好;LDPE-g-MAH的加入提高了复合材料的力学性能,且当LDPE-g-MAH添加质量分数为5%时,复合材料的综合性能较好;发泡后复合材料的密度下降,但冲击强度、拉伸强度、弯曲强度都有不同程度的提高,当AC添加质量分数为3%时,复合材料的综合性能较佳。     

植物纤维在全生物降解复合材料中的应用研究进展

评述了植物纤维/聚乳酸(PLA)复合材料、植物纤维/聚-3-羟基丁酸酯(PHB)复合材料、植物纤维/3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物(PHBV)复合材料,植物纤维/聚己内酯(PCL)复合材料、植物纤维/壳聚糖复合材料、植物纤维/淀粉复合材料、植物纤维/纤维素衍生物复合材料、全植物纤维复合材料的制备和成型方法,分析比较了材料的各种力学性能,以及为了增强材料的力学性能而进行的纤维改性.结果表明,这些复合材料具有性能优良、环境友好、可完全生物降解的特点.展望了植物纤维全生物降解复合材料未来的研究趋势.     

汽车零部件包装用PP/SBN复合材料的性能研究

目的 研究单层氮化硼（Single-layer Boron Nitride, SBN）对聚丙烯（Polypropylene, PP）力学性能和摩擦性能的影响。方法 首先利用超声剥离和硅烷偶联剂KH550表面改性方法制得SBN,用高速混合机将PP、马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）和SBN混合均匀;然后利用注塑机通过熔融共混,制备PP/SBN复合材料。结果 当SBN质量分数低于1.6%时,PP/SBN的表面硬度和耐磨性能得到了进一步改善;当SBN质量分数高于1.6%时,PP/SBN的力学强度和摩擦性能降低;当SBN质量分数为1.6%时,PP/SBN的拉伸强度和冲击强度分别达到最大值（35.27 MPa, 34.69 kJ/m2）,较纯PP分别提高了10.7%, 18.8%。此时,PP/SBN的摩擦因数和磨损率较纯PP分别降低了15.1%, 32.4%。结论 当SBN质量分数为1.6%时,对PP具有增强增韧作用,复合材料的力学性能和耐磨性能都得到明显提高。     

改性椰纤维增强聚乳酸复合材料力学性能

目的添加适量椰纤维(CF)改善聚乳酸(PLA)的力学性能,以适应产品的包装。方法采用熔融共混法制备不同CF含量的CF/PLA复合材料。通过力学性能测试、扫描电子显微镜观察和动态热力学性能测试,探讨添加不同含量的碱洗CF对复合材料力学性能的影响。结果与纯PLA相比,复合材料的拉伸强度降低,冲击强度增大,储能模量增大,玻璃化转变温度降低。当碱洗CF质量分数为3%时,复合材料的冲击强度比纯PLA增加了24%。结论添加CF有利于提高复合材料的力学性能,碱液浸泡更有利于改善CF和PLA基体的界面相容性。     

四种多元醇增塑剂对淀粉-壳聚糖复合膜的性能研究

目的探究多元醇作为增速剂对淀粉-壳聚糖薄膜材料性能的影响,评估4种多元醇的增塑效果,并选出最优。方法将4种不同的多元醇作为增塑剂,通过流延法制备壳聚糖-淀粉薄膜,分析增塑剂含量对材料力学性能的影响,并通过扫描电镜、傅里叶红外、X-射线衍射、静态接触角对复合膜的结构和性能进行表征。结果将单一多元醇作为增塑剂加入淀粉-壳聚糖溶液,当添加质量分数为15%的甘露醇时,拉伸强度为最大值,为53.39 MPa;当添加质量分数为60%的甘油时,断裂伸长率最大,为45.11%。当甘油质量分数为50%时,综合效果较好,拉伸强度为21.36 MPa,断裂伸长率为35.33%。结论复合膜中淀粉与壳聚糖具有良好的相容性,添加增塑剂有利于改善复合膜的力学性能。多元醇增塑剂处于低浓度或中等浓度范围时,不具有有效的增塑作用。在4种多元醇增塑剂中,甘油的综合效果最好,所制备的膜具有较优的综合性能。     

玻璃纤维/聚乳酸复合包装薄膜的制备及表征

目的添加适量的玻璃纤维(GF)改善聚乳酸(PLA)的力学性能以适应产品的包装。方法聚乳酸与玻璃纤维共混制备复合包装材料,为了增加2种物质的相容性,加入KH550改性玻璃纤维以增强材料的力学性能。测试该复合材料力学性能、透光率、红外谱图,并用扫描电子显微镜观察复合包装材料的断面形貌。结果聚乳酸中添加一定量的玻璃纤维后,复合薄膜的力学性能增强。添加质量分数为15%的玻璃纤维,薄膜的拉伸强度最大;添加质量分数为25%的玻璃纤维时,冲击强度最大;用质量分数为1%的KH550偶联剂改性玻璃纤维,明显增强了GF和PLA的相容性,拉伸强度明显提高;GF所占比例愈大,GF/PLA复合薄膜材料的透光率越低,雾度越高,对包装材料的可视性有一定的影响。结论玻璃纤维具有超强的增强效果,其在改善聚乳酸脆性方面具有显著的意义和广阔的发展前景。     

聚丙烯无纺布活性包装材料的制备及性能研究

目的研究新型的抗菌保鲜、力学性能高的聚丙烯无纺布活性包装材料。方法以聚丙烯无纺布为包装基材,通过浸渍涂覆的方法向无纺布中添加不同组分的壳聚糖和茶多酚,然后通过透气性、保鲜性、抗菌性以及FTIR等来表征研究茶多酚添加量对活性材料性能的影响。结果由红外分析可知,茶多酚的加入提高了壳聚糖与基材的相容性;由保鲜实验可知,材料可延缓杨梅的腐败变质,减缓了可滴定酸含量的下降速率,能减少蒸腾作用引起的杨梅质量损失,延长了货架期(从4 d延长至8~10 d),起到了很好的保鲜作用;由抑菌试验可知,材料具有很好的抑菌效果。当茶多酚质量分数为1.5%时,其抑菌效果最好,抑菌率最大为99.1%。结论通过对制备的活性包装材料与空白对照组的各种性能相比较,可知聚丙烯活性包装材料具有很好的保鲜抑菌效果,并且具有较高的力学性能,当壳聚糖和茶多酚质量分数均为1.5%时材料的性能最佳。     

茶多酚对壳聚糖/聚乙烯醇复合膜性能的影响

目的以茶多酚为改性剂对壳聚糖/聚乙烯醇复合膜进行共混改性,制备一种综合性能良好的绿色包装材料。方法采用溶液共混法制备不同茶多酚质量分数的壳聚糖/聚乙烯醇复合膜,并对其进行红外光谱分析,以及力学性能、水溶性、气体阻隔性、抗氧化性能的测试。结果茶多酚与壳聚糖/聚乙烯醇基质间发生了分子间相互作用,当茶多酚的质量分数为2%时复合膜的综合性能最好,拉伸强度提高了4.99%,且可保持较高的断裂伸长率,水溶性、水蒸气透过率和氧气透过率分别降低了82.43%,51.40%和72.77%,抗氧化能力增强了58.54%。结论添加适量的茶多酚能够提高壳聚糖/聚乙烯醇复合膜的力学性能和耐水性,并改善其气体阻隔性和抗氧化性能。     

抗菌聚丙烯板的制备与性能

目的 制备一种具有抗菌性能的聚丙烯塑料板.方法 以乙酸铜(Cu(CH3COO)2·H2O)和乙酸锌(Zn(CH3COO)2·2H2O)为原料,通过固相反应,生成铜(Cu)接枝在纳米氧化锌(ZnO)上制成Cu/ZnO无机抗菌材料.将抗菌材料与聚丙烯粒料共混、造粒和模压成型制得抗菌聚丙烯板.对Cu/ZnO无机抗菌材料和抗菌聚丙烯板进行扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、电感耦合等离子体质谱(ICP)、抗菌实验和拉伸、弯曲强度测试,对材料的化学组成、结晶性、抗菌性、力学性能和安全性能进行表征分析.结果 采用抗菌母粒法制备的抗菌聚丙烯板,将抗菌剂分散均匀,抗菌剂的加入没有改变聚丙烯的化学结构.由于界面作用的存在,聚丙烯结晶温度升高,对熔融温度影响不大.力学性能测试表明,抗菌剂的加入使得聚丙烯板拉伸强度略有下降,弯曲强度呈现先上升后下降趋势;当抗菌剂质量分数为4％时,抗菌聚丙烯板具有最佳力学强度,且在此浓度下,抗菌聚丙烯对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率均达到99.99％.金属离子在发挥抗菌作用时,迁移量远远低于欧盟规定允许的最大迁移量.结论 将通过固相反应制备的无机抗菌剂添加至聚丙烯粒料中制成抗菌聚丙烯板,将其进一步加工制成的果蔬周转箱可以有效减少箱体在运输中受到污染,如自身发霉长菌等现象,证明该材料具备食品包装的安全性.     

纳米银/壳聚糖复合膜的制备及性能

目的将纳米银(AgNPs)加入到壳聚糖(CS)中制备AgNPs复合膜,探究AgNPs的含量(质量分数为0.5%,1%,2%)对复合膜的结构与性能的影响。方法采用柑橘皮提取液还原合成AgNPs粒子,与CS通过共混流延法制备复合膜,测定复合膜的红外光谱、微观形貌、溶胀率、溶解度、拉伸性能和抑菌效果等。结果采用柑橘皮提取液还原合成的AgNPs在CS基材中具有较好的分散性。当AgNPs的质量分数为1%及以上时,复合膜的结晶度降低,溶胀率和溶解度显著增加,拉伸强度和断裂伸长率均显著降低。复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长抑制效果均随AgNPs含量的增加而显著增强。结论AgNPs在CS基材中分散良好,并大大增强了复合膜的抗菌活性。     

纳米纤维素/聚乳酸复合包装薄膜的制备及表征

目的添加适量的纳米纤维素改善聚乳酸的脆性,以适应产品的包装。方法将聚乳酸(PLA)与纳米纤维素(CNFs)共混制备复合包装材料,测试该复合材料的力学性能、透光率、红外谱图,并用扫描电子显微镜(SEM)观察了复合包装材料的表面形貌。结果纳米纤维素添加到聚乳酸中增加了其力学性能,当纳米纤维素质量分数为2%时,拉伸强度和冲击强度都达到最大;随着添加CNFS比例的增大,CNFs/PLA复合薄膜材料的透光率随之降低,雾度随之升高,但是该薄膜作为包装材料对商品的可视性影响不大。结论纳米纤维素(CNFs)是具有一定长径比的纳米级线状材料,对材料的拉伸强度具有增强作用。     

PBS/氧化石墨烯复合薄膜的制备与性能

目的利用氧化石墨烯(GO)为填料制备聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的增强复合薄膜材料。方法以生物可降解材料PBS为基体,以GO为纳米增强相,首先用双十二烷基二甲基溴化胺(DDAB)对GO进行修饰,进而通过溶液复合法制备PBS/GO复合薄膜,并对其力学性能、结晶熔融行为和热稳定性进行表征。结果力学性能测试表明,在GO质量分数为0.1%时,复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率较纯PBS分别提高了37%和25%,但是随着GO含量的继续增加,其拉伸强度和断裂伸长率都呈现出下降趋势;热行为分析表明,GO的加入使PBS的熔融温度和结晶温度均有所提高,结晶度有所下降,但GO对PBS的热稳定性并无明显影响。结论适量GO的加入有利于改善PBS生物降解材料的力学性能和结晶熔融行为。     

木薯渣/聚琥珀酸丁二酯复合材料的制备与表征

目的通过木薯渣与聚琥珀酸丁二酯的复合,以期制备可降解的并保持优良力学性能的木薯渣/聚琥珀酸丁二酯复合材料,促进木薯渣的回收再利用,替代传统塑料制品。方法采用生物质材料木薯渣,与聚琥珀酸丁二酯制备生物复合材料。通过傅里叶红外光谱仪、力学性能检测、扫描电镜和热重分析仪,分别研究所添加的生物质材料的粒径及添加量对复合材料的表观结构、微观结构、力学性能等的影响。结果 10 MPa热压压力下所制备复合材料的拉伸及弯曲强度达到峰值,分别为16.96,32.53 MPa,相比于4 MPa热压压力,材料的拉伸强度和弯曲强度分别提高了69.77%,148.7%。结论在适宜的加工条件下加入一定量木薯渣,并不影响材料的综合性能,且能大幅提高木薯渣/聚琥珀酸丁二酯的降解性能。实现了农业废弃资源的回收再利用,提高了农作物附加价值,降低了复合材料的生产成本,并能促进生物质可降解复合材料的产业化,在可生物降解包装领域具有广阔的发展前景。     

纤维素增强壳聚糖/普鲁兰多糖包装材料的研究

目的研究纤维素增强壳聚糖/普鲁兰多糖包装材料的制备及性能改善。方法采用溶液流延的方法,在壳聚糖和普鲁兰多糖溶液中,加入不同比例的微晶纤维素用于增强复合薄膜的力学、阻氧及阻湿性能。通过电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)等手段对复合膜进行结构表征,并对复合材料的阻隔性能、拉伸性能进行测试。结果经过微晶纤维素增强的复合薄膜的拉伸强度以及断裂伸长率得到了很好的增强,阻隔性能也得到了提高。结论微晶纤维素对于PET/壳聚糖/普鲁兰多糖复合包装薄膜具有较好的增强效果。