PBS/天然虎杖提取物复合材料的界面作用及其性能

将天然虎杖提取物(PCSZ)与可生物降解材料聚丁二酸丁二酯(PBS)复合,为了提高两者之间的相容性,采用硅烷偶联剂KH–550对提取物进行预处理,通过分子模拟阐明了PCSZ,KH–550与PBS间的界面作用,探讨了界面作用对PBS/PCSZ,PBS/KH–550改性PCSZ(PCSZ+K)复合材料性能的影响。结果表明,PCSZ只与PBS进行了共混,偶联剂对提取物进行预处理时,其乙氧基发生了水解。分子模拟表明提取物与PBS能够形成C=O…H—O;而偶联剂与提取物之间首先形成H—O…H—O,再通过偶联剂有机官能团—NH2与PBS形成静电吸附,同时未与偶联剂作用的提取物仍可与PBS形成C=O…H—O,增强了界面结合强度。PBS/PCSZ+K复合材料的混合能和Huggins参数相对于PBS/PCSZ复合材料更低,其相容性更好,使得PBS/PCSZ+K复合材料的热稳定性、拉伸性能、疏水性均较PBS/PCSZ复合材料有所提高。     

HA/AA-UREA缓释保水剂的制备

以腐殖酸(HA)、中和度75%的丙烯酸(AA)、尿素(UREA)为原料,过硫酸钾为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用水溶液聚合法制备具有互穿网络结构的功能性缓释保水材料。并采用FTIR、SEM、DSC和压力势法等对产物的结构和性能进行表征和测试,探讨了单体配比、尿素用量、反应温度、引发剂用量及交联剂用量对产品吸水性能及缓释性能的影响。结果表明:在聚合温度为80℃、引发剂用量为1%(即其质量占单体AA质量的百分数,下同)、交联剂用量为0.2%、HA用量为14.3%、UREA用量为50%的条件下,制得的高吸水性树脂吸自来水能力最高可达310 g/g,且具有良好的保水性能,可利用水分占总吸水量的93.81%,氮元素28 d累积释放率71.50%。     

亲水性PBS/虎杖提取物复合材料的相容性及性能

从天然植物虎杖中提取染色抗菌有效成分获得虎杖提取物(PCSZ),将其与聚丁二酸丁二酯(PBS)亲水改性聚合物PBS–OH和PBS–COOH通过混炼复合,研究了PCSZ与两种亲水性PBS复合后的相容性,测试了不同PCSZ用量下PBS–OH/PCSZ和PBS–COOH/PCSZ复合材料的结晶性能、亲疏水性、热稳定性、拉伸性能和抗菌性能。结果表明,PCSZ中的—OH均可与PBS–OH或PBS–COOH中的酯基产生氢键作用,同时还与改性端基形成H—O…H—O,充分改善了复合材料的相容性。PCSZ的添加对复合材料的结晶形貌不产生影响,但复合材料结晶度随其用量的增加而增大,且水接触角在PCSZ高用量下有所减少,亲水性有所增强;PCSZ可使复合材料的热稳定性和抗菌能力得到提高,当PCSZ用量较高时,PBS–OH/PCSZ复合材料的热稳定性高于PBS–COOH/PCSZ复合材料。与PBS–COOH/PCSZ复合材料相比,PBS–OH/PCSZ复合材料力学性能总体较优,但抗菌能力略差。综合比较两种亲水性PBS/PCSZ复合材料,PBS–OH/PCSZ复合材料的相容性更强。     

花生壳纤维增强PBS复合材料的制备及性能

以废弃花生壳纤维作为一种增强材料,采用熔融共混法制备了聚丁二酸丁二醇酯/花生壳纤维(PBS/F)复合材料,通过XRD、POM、SEM、DSC以及万能试验机分析了复合材料的结晶性能、热性能及力学性能,并采用分子模拟及XPS对其性能的改变进行了验证。结果表明,花生壳纤维的添加并没有改变PBS的晶型,但作为成核剂参与了PBS的结晶过程,促进了复合材料的结晶,缩短了复合材料的结晶时间。当花生壳纤维添加量为PBS质量的5%时,其成核作用最强,作为"桥梁"镶嵌在复合材料中,结合分子间相互作用使得复合材料的热性能及力学性能较纯PBS有所增强。分子模拟结果表明,花生壳纤维与PBS形成了C==O···H—O,从而增强了两者的界面结合。     

花生壳提取物及其复合材料的制备与性能

利用响应曲面法的中心组合设计优化超声提取花生壳中黄酮类物质的提取工艺,建立了提取率与提取时间、提取温度、旋蒸温度、液固比的二次多元回归模型。结果表明,当提取时间为1.5 h,提取温度为50℃,旋蒸温度为50℃,液固比为15,在此条件下的提取率最高可达8.05%。将所得提取物与可生物降解材料聚丁二酸丁二酯(PBS)共混制备复合材料,研究了提取物对复合材料结晶性能、热性能、力学性能的影响。结果表明,花生壳提取物的添加改变了PBS的晶型,增强了PBS材料的热稳定性,但使得复合材料的力学性能下降;花生壳提取物添加比例较大时还可起到成核剂的作用。