丙烯酸—苯乙烯共聚乳液增稠机理的研究

本文采用自制的丙烯酸-苯乙烯共聚乳液及1~#、2~#增稠剂,进行了增稠乳液的粘度、润湿角、乳胶粒径及动态粘弹谱等的测定。发现丙-苯共聚乳液增稠后的粘接强度(如剪切强度),不仅大于未增稠的共聚乳液,而且也高于纯增稠剂。本文笔者根据自己的实验结果及前人的工作,提出丙-苯共聚乳液加入增稠剂后,经过增稠剂在乳胶粒上的吸附润湿、增稠剂大分子与聚合物胶粒进行IPN(互穿网络)化、增稠新胶拉的稳定化三个阶段,形成了稳定的丙-苯共聚增稠乳液,即提出三阶段增稠机理的意见。     

多糖类天然高分子/PVA可生物降解共混膜的研究进展

目的综述天然高分子(淀粉、羧甲基纤维素、壳聚糖、海藻酸钠和木质素)与聚乙烯醇(PVA)复合制备可生物降解共混膜的方法及性能的研究进展。方法分类讨论淀粉、羧甲基纤维素、壳聚糖、海藻酸钠、木质素分别与PVA进行共混制备共混膜的方法及应用。结果总结了多糖类天然高分子/PVA共混膜的研究与应用进展,并指出了该类共混膜今后发展的方向。结论多糖类天然高分子/PVA可生物降解共混膜的研究是目前科研的热点之一,该共混膜对降低环境污染和节约能源具有重要的意义,具有广阔的应用前景。     

PVA/HPC相容性及共混膜的性能

共混改性是提高材料性能的简便而有效的方式,文中以聚乙烯醇(PVA)和羟丙基纤维素(HPC)为基本成膜材料,通过制备不同配比的共混溶液,探讨了PVA/HPC共混体系的相容性,并对共混膜的结构和性能进行了初步表征。稀溶液黏度法和扫描电镜分析表明,共混体系中PVA含量较多(80%)时,共混膜呈现均一的相态结构,共混体系为相容体系;傅立叶红外光谱和热重分析显示,PVA/HPC共混体系中存在的氢键作用提高了共混体系的热稳定性。     

醛酮树脂改性的阴/非离子型聚氨酯分散体的合成与性能

以二羟甲基丁酸(DMBA)、二羟基聚氧乙烯醚作亲水单体,醛酮树脂(KFR)、聚己二酸新戊二醇酯(PNA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,采用预聚体法合成了阴/非离子型聚氨酯分散体(PUD)。研究表明,PUD的ζ电位均大于-30 mV,具有良好的乳液稳定性,阴/非离子型PUD具有较低的表面张力和更好的钙离子稳定性。亲水基团含量(HGC)的增加,阴/非离子摩尔比、醛酮树脂用量、NCO/OH摩尔比的减少使胶粒平均粒径减小,乳液黏度增大。醛酮树脂改性PUD粒径呈现双峰分布。透射电镜显示分散体胶粒呈球形结构。醛酮树脂改性的PUD配制成水性涂料后,涂膜铅笔硬度可达4H,且涂膜具有优异的附着力、柔韧性和耐水性。     

聚乙烯醇乳液改性对汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料性能的影响

为解决汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料力学性能较差的问题,本文提出采用聚乙烯醇(PVA)乳液对汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料进行改性。在优化秸秆纤维的粒径和掺入量后,采用PVA乳液与秸秆纤维和水泥进行共混成型,制备了改性后的汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料。研究了不同质量比的PVA乳液对汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料的抗折强度、密度、比强度和弯曲韧性的影响,通过含水率、吸水率及红外光谱测试揭示了PVA乳液对汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料的改性机制。结果表明:汉麻秸秆纤维粒径为1700 μm及掺入量为12%时,秸秆纤维对汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料的增强作用最好。随着PVA乳液质量比的增加,改性后汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料的密度逐渐减小,弯曲韧性逐渐提高。当PVA乳液质量比为4.8%时,相较于未改性的汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料,改性后的汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料抗折强度和比强度分别提高了17.17%和20.50%。通过PVA乳液改性使汉麻秸秆纤维/水泥基复合材料中秸秆纤维与水泥之间的界面得到改善,并缓解了秸秆纤维对水泥水化反应的阻碍作用。      

TiO2纳米管包覆聚乙烯醇凝胶微球的制备及性能研究

通过水热法制备了二氧化钛纳米管(TNT),并使用油酸对其表面进行改性。以改性TNT为稳定剂,W/O型Pickering乳液为模板,通过冻融法制备了聚乙烯醇/二氧化钛纳米管(PVA/TNT)复合微球。采用高分辨透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线能谱仪、热重分析仪等对改性TNT和PVA/TNT复合微球的结构及形貌进行了表征,选择亚甲蓝溶液作为模拟废水,对PVA/TNT复合微球光催化降解性能进行了研究。结果表明:改性TNT能很好地稳定W/O型Pickering乳液,以该乳液为模板可以制备出壳层包覆TNT、内核为聚乙烯醇凝胶的复合微球。PVA/TNT复合微球微球对亚甲蓝具有良好的吸附及光催化降解性能。     

温敏聚合物/聚乙烯醇复合溶液的性能

采用聚醋酸乙烯酯(PVAc)醇解的方法制备出了不同醇解度的聚乙烯醇(PVA)。以丙烯酰胺(AM)和温敏性功能单体Macromer为共聚单体,通过自由基水溶液聚合方法制备出了二元温敏水溶性共聚物P(AM-Macromer)。研究了PVA、P(AM-Macromer)及其复合溶液的性能。结果表明,P(AM-Macromer)溶液具有温敏性。PVA溶液黏度随温度的变化规律与其结构有关。PVA与P(AM-Macromer)复合效应明显,该复合溶液具有盐增稠和升温增粘的特性,溶液的弹性随温度的升高而增强;不具备升温增粘效应的高醇解度PVA与P(AM-Macromer)复合具有升温增粘的效应。醇解度较低的PVA与P(AM-Macromer)复合后,溶液出现升温增粘效应的温度明显降低。     

纳米纤维素晶体和柠檬酸改性聚乙烯醇薄膜的制备及性能

以球形纳米纤维素晶体(NCC)作增强相、柠檬酸作交联剂对聚乙烯醇(PVA)进行改性,制备了PVA/NCC纳米复合薄膜和柠檬酸交联PVA/NCC纳米复合薄膜。通过热重分析、差热分析、吸水实验和拉伸实验考察了NCC的添加和柠檬酸的交联对薄膜热性能、耐水性和力学性能的影响。结果表明,与纯PVA薄膜相比,改性PVA薄膜的起始分解温度升高、熔融/结晶峰向高温方向移动、吸水率降低;只用NCC或柠檬酸对PVA改性时,所得PVA/NCC纳米复合薄膜、柠檬酸交联PVA薄膜的力学性能均对环境湿度敏感;同时用NCC(m(NCC)/m(PVA)=6/100)和柠檬酸(m(柠檬酸)/m(PVA)=3/100或m(柠檬酸)/m(PVA)=4.5/100)对PVA改性时,所得柠檬酸交联PVA/NCC纳米复合薄膜的力学性能不随环境湿度变化。     

氯化镁/甘油改性羧甲基淀粉/聚乙烯醇共混材料的结构与性能

为获得改性淀粉/聚乙烯醇(PVA)共混材料的结构与性能特征,以氯化镁/甘油为复配改性剂,采用溶液成膜方法制备了羧甲基淀粉(CMS)/PVA,研究了CMS/PVA复合膜的红外吸收特性、结晶性能、微观形貌、热性能、力学性能及生物降解性。研究结果表明,氯化镁和甘油可与CMS/PVA产生电子相互作用和氢键作用,阻碍CMS/PVA分子链的规整排列,提高羧甲基淀粉与PVA的相容性,降低CMS/PVA的结晶度和热稳定性。氯化镁/甘油复配改性剂对CMS/PVA的力学性能影响显著,可使CMS/PVA断裂伸长率和拉伸强度提高。氯化镁/甘油可促进CMS/PVA的降解,增加氯化镁/甘油复配改性剂中氯化镁的含量可提高复合膜的降解率。     

类离子液体增塑改性聚乙烯醇的制备及性能EI北大核心CSCD

为了实现聚乙烯醇(PVA)的熔融纺丝,采用氯化胆碱(ChCl)与木糖醇(Xyl)合成类离子液体(PILs),将其作为增塑剂,辅以润滑剂硬脂酸钙和抗氧剂B225,对PVA进行增塑改性。通过差示扫描量热仪、热重分析仪、熔体流动速率仪研究了PILs对PVA热性能和流动性的影响;通过红外光谱仪、X射线衍射仪和扫描电镜对PILs增塑改性PVA的分子间氢键作用、结晶度和相容性进行了表征和分析;并研究了纺丝温度对改性PVA可纺性及力学性能的影响。结果表明,PILs能与PVA的羟基之间形成新的氢键,减弱PVA自身的氢键作用,从而降低PVA的熔点和结晶度,提高其热稳定性和流动性;当PILs的配比为1:2,质量占比为12.5时,改性PVA的热分解温度、熔点和熔体流动速率分别为291.2℃,169.4℃和6.20 g/10 min;改性PVA在230~250℃的温度时均能熔融纺丝,随着纺丝温度升高,纤维断裂强度逐渐降低,断裂伸长率先升高后降低。     

改性羧甲基羟丙基纤维素醚热稳定性研究

通过研究纤维素醚水溶液在不同温度下的粘性行为和纤维素醚在静态空气和氮气流中的热裂解及其裂解活化能计算,探讨了改性羧甲基羟丙基纤维素醚的热稳定性。结果表明:与羧甲基羟丙基纤维素醚相比较,改性羧甲基羟丙基纤维素醚的粘度热稳定性和裂解热稳定性都有一定程度的提高。     

载Ag改性桑枝韧皮纤维素/聚乙烯醇复合膜的制备及表征

采用流延法制备了载Ag改性桑枝韧皮纤维素/聚乙烯醇（Ag-T-CMC/PVA）复合膜,并利用XRD、SEM、DSC等分析测试方法研究了该复合膜的结构和性能。结果表明:随着Ag-T-CMC含量增加,Ag-T-CMC/PVA复合膜的力学性能、耐水性及抗菌性能均有提高。当Ag-T-CMC与PVA质量比为2%时,力学性能达到最佳,拉伸强度提高了3.4%。SEM分析表明:Ag-T-CMC均匀分散于Ag-T-CMC/PVA复合膜中,表现出良好的相容性;随着Ag-T-CMC含量的增加,断层逐渐变得光滑平面,在Ag-T-CMC与PVA质量比为2%时,断层最光滑。吸水性能测试表明:Ag-T-CMC能明显降低Ag-T-CMC/PVA复合膜的吸水性。抑菌性能测试表明:Ag-T-CMC/PVA复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有一定的抑菌效果,且随着Ag-T-CMC含量的增大,抑菌圈直径变大,抑菌效果增强。      

Radiation preparation of PVA/CMC copolymers and their application in removal of dyes

Copolymer hydrogels composed of poly(vinyl alcohol) (PVA) and carboxymethyl cellulose (CMC) was prepared by using electron beam irradiation as crosslinking agent. The copolymers were characterized by FTIR and the physical properties such as gelation. The thermal behavior and swelling properties of the prepared hydrogels were investigated as a function of PVA/CMC composition. The factors effecting adsorption capacity of acid, reactive and direct dyes onto PVA/CMC hydrogel, such as CMC content, pH value of the dye solution, initial concentration and adsorption temperature for dyes were investigated. Thermodynamic study indicated that the values the negative values of ΔH suggested that the adsorption process is exothermic. The value of ΔH (38.81 kJ/mol) suggested that the electrostatic interaction is the dominant mechanism for the adsorption of dyes on hydrogel.     

Kinematic Viscosity and Density of Binary and Ternary Mixtures Containing Hydrocolloids,Sodium Chloride,and Water

The kinematic viscosity and density of binary aqueous solutions containing xanthan gum and ternary aqueous solutions containing carboxymethyl cellulose and sodium chloride have been measured from 303 K to 318 K at different values of pH. The viscosity and density for binary and ternary systems showed increases with a higher concentration of hydrocolloids (xanthan gum or carboxymethyl cellulose) and reductions with increasing temperature. The presence of NaCl in the ternary systems produced an electro-viscous effect that influenced the viscosity and density of the system. The models used to predict the viscosity, density, and apparent specific volume demonstrated satisfactory results in comparisons with experimental data.     

Interpolymer Complexation and its Effect on Bioadhesive Strength 6 Dissolution Characteristics of Buccal Drug Delivery Systems

During the process of development of mucoadhesive buccal delivery systems, interpolymer complex formation between carboxy vinyl polymer, which is similar to polyacrylic acid and other polymers as hydroxypropyl cellulose, carbopol-934, sodium carboxymethyl cellulose and polyvinyl pyrrolidone was studied as a function of pH. It was observed that carbopol-934 shows strong complexation with polyvinyl pyrrolidone and hydroxypropyl cellulose, but very little with sodium carboxymethyl cellulose. The degree of complexation is higher at acidic pH and decreases with an increase in pH. In further studies, when mucoadhesive buccal tablets were prepared using these polymer combinations, it was observed that the degree of complexation between the two polymers affected the rate and extent of drug release and also the bioadhesive strength of the tablets.     

表面处理对碳化硅泡沫陶瓷挂浆性能的影响

采用有机泡沫浸渍法制备碳化硅泡沫陶瓷时, 通过对聚氨脂泡沫进行不同改性剂的表面处理来改善其挂浆性能, 利用一种更加合理的表征方法, 即测量挂浆后泡沫陶瓷素坯孔筋尺寸和表征孔筋挂浆后形貌来衡量挂浆性能. 试验结果表明, 在所选用的四种改性剂中, 羧甲基纤维素(CMC)的改性作用最好, 其次是硅溶胶, 而聚乙烯醇(PVA)效果最差. CMC的改性效果主要来源于pH值>7 条件下形成的疏水基团与有机泡沫结合而亲水基团与水基浆料结合的结构, 这种结构可以显著改善有机泡沫与水基浆料的润湿性.     

粉刷石膏的研究

研究了分别以柠檬酸、柠檬酸与普通硅酸盐水泥复合物作缓凝剂,调节粉刷石膏的凝结时间,并对比2种缓凝体系对石膏抗折、抗压强度的影响.比较不同保水剂（聚乙烯醇、羧甲基纤维素）以及相同量的保水剂在不同工艺流程下保水效果上的区别.探索了有机保水剂和无机保水剂对粉刷石膏的保水性的影响.结果表明,柠檬酸与普通硅酸盐水泥的复合缓凝剂比单纯的柠檬酸更能有效地延缓建筑石膏的凝结,同时建筑石膏的抗折、抗压强度降低幅度减小.     

聚乙烯醇纤维增强水泥复合材料板的冲切性能

利用MTS试验机对聚乙烯醇纤维(PVA)/水泥复合材料板进行准静态冲切试验,研究了不同PVA纤维掺量对其破坏形态和承载力的影响。结果表明:掺入PVA纤维能够将水泥基板的破坏形态由脆性破坏转为延性破坏。PVA/水泥复合材料板的冲切极限荷载和耗能能力均随PVA纤维掺量增加而增大,其中耗能能力的增大更显著。进一步采用Instron 落锤冲击系统对PVA纤维体积分数为2vol%的PVA/水泥复合材料板进行动力冲切试验,研究冲切速度(2.0~4.2 m/s)对PVA/水泥复合材料板的破坏形态、初裂荷载、极限荷载、初始刚度及耗能性能的影响。结果表明:与准静态试验相比,冲切荷载作用下PVA/水泥复合材料板的极限荷载增大,而耗能减少;此外相对初裂荷载和耗能,极限荷载的冲切速度相关性最显著。基于上述结果,构建了纤维增强水泥复合材料四线型拉伸本构模型,并通过反算模型和塑性铰线方法对纤维增强水泥复合材料板的冲切力学性能进行模拟,并得到材料的本构参数。本研究可以为PVA/水泥复合材料的抗冲切设计提供技术支撑。      

Ultrastrong,Thermally Stable,and Food-Safe Seaweed-Based Structural Material for Tableware

Widely used disposable plastic tableware is usually buried or directly discharged into the natural environment after using, which poses potential threats to the natural environment and human health. To solve this problem, nondegradable plastic tableware needs to be replaced by tableware composed of biodegradable structural materials with both food safety and the excellent mechanical and thermal properties. Here, a food-safe sargassum cellulose nanofiber (SCNF) is extracted from common seaweed in an efficient and low energy consuming way under mild reaction conditions. Then, by assembling the SCNF into a dense bulk material, a strong sargassum cellulose nanofiber structural material (SCNSM) with high strength (283 MPa) and high thermal stability (>160 °C) can be prepared. The SCNSM also possesses good machinability, which can be processed into tableware with different shapes, e.g., knives and forks. The overall performance of the SCNSM-based tableware is better than commercial plastic, wood-based, and poly(lactic acid) tableware, which shows great application potential in the tableware field.