聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮共混材料的热塑加工性能

通过热塑加工方法制备了聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮(PVA/PVP)共混材料,采用差示扫描量热分析、热重分析、傅里叶红外光谱、高压毛细管流变仪等研究了PVA与PVP间的氢键作用、共混材料的热行为和流变性能。结果表明,PVP可与PVA及改性剂形成氢键复合,增加体系氢键类型,能进一步屏蔽PVA羟基,延缓其脱除反应,提高其初始热分解温度,有利于PVA的热塑加工。随PVP含量增加,共混体系熔融温度先略升高,后降低,获得86.4℃热塑加工窗口;熔体表观黏度和剪切敏感性均先增大后减小,PVP质量分数为20%时达最大;而粘流活化能降低,表明共混体系对温度的敏感性降低,PVA加工稳定性提高。适量PVP可促进PVA的结晶,提高材料拉伸强度;PVP质量分数为10%时,材料拉伸强度最大,为43MPa。     

聚乙烯醇/纤维素纳米纤热塑性复合材料的制备及表征

将聚乙烯醇(PVA)、纤维素纳米纤(CNFs)通过熔融共混成功制备出高性能PVA/CNFs热塑性复合材料。采用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、差示扫描量热分析、热重分析对PVA/CNFs复合材料的微观形态及结构进行表征,对复合材料的物理力学性能进行测试。结果表明,选用适当的增塑剂与PVA、CNFs组合可实现PVA/CNFs共混体系的热塑成型;CNFs与PVA间的氢键作用有助于提高CNFs与PVA基体之间的相容性,从而优化PVA/CNFs复合材料的力学性能,拉伸强度从19.5 MPa增加到34.3 MPa,弹性模量从114.4 MPa增加到287.5 MPa。     

长链乙烯酯改性聚乙烯醇的熔融结晶与热分解行为

采用少量长链乙烯酯类单体(Va)与醋酸乙烯酯共聚后再醇解的方法制备了兼具聚乙烯醇(PVA)优良物理力学性能且可熔融加工的PVA。采用差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TG)研究了共聚单体对PVA熔融结晶行为及热分解行为的影响,结果表明,与少量Va单体共聚在PVA分子链上形成的长链侧基,减小了PVA分子链的结构规整性,增加了PVA相邻分子间的距离,使其结晶能力减小,熔点降低;并可屏蔽相邻羟基间的脱除,使其热分解温度提高;当Va含量为4%时,改性PVA的熔点与分解温度相差达92.8℃,获得较宽的热塑加工窗口,在不添加任何增塑剂的条件下可热塑加工,拉伸强度可达64.3MPa。     

三羟甲基氨基甲烷改性聚乙烯醇的制备与性能EI北大核心CSCD

利用聚乙烯醇(PVA)羟基的反应活性,与丁二酸酐反应对PVA羟基部分羧酸化,然后与三羟甲基氨基甲烷(TRIS)进行酰胺反应制备了可热塑加工且具有弹性的TRIS改性聚乙烯醇(PVA-COO-TRIS)。采用红外光谱、X射线衍射、差示扫描量热分析、热重分析、动态力学热分析和力学性能测试等研究了TRIS的引入对PVA的结构和性能的影响。结果表明,在PVA分子链上引入TRIS的多羟基结构与PVA羟基形成新的氢键作用,可减少对改性PVA氢键作用的破坏,同时TRIS的引入破坏了PVA分子链的规则性,致使其结晶度和熔点显著下降,并可抑制相邻羟基间的脱除,使其热稳定性提高。引入量为2.25%(摩尔分数)时可获得较宽的熔融加工窗口(~108℃),在不添加任何增塑剂的条件下实现了PVA的热塑加工,其拉伸强度为30 MPa,断裂伸长率为300%。     

三羟甲基氨基甲烷改性聚乙烯醇的制备与性能

利用聚乙烯醇(PVA)羟基的反应活性,与丁二酸酐反应对PVA羟基部分羧酸化,然后与三羟甲基氨基甲烷(TRIS)进行酰胺反应制备了可热塑加工且具有弹性的TRIS改性聚乙烯醇(PVA-COO-TRIS)。采用红外光谱、X射线衍射、差示扫描量热分析、热重分析、动态力学热分析和力学性能测试等研究了TRIS的引入对PVA的结构和性能的影响。结果表明,在PVA分子链上引入TRIS的多羟基结构与PVA羟基形成新的氢键作用,可减少对改性PVA氢键作用的破坏,同时TRIS的引入破坏了PVA分子链的规则性,致使其结晶度和熔点显著下降,并可抑制相邻羟基间的脱除,使其热稳定性提高。引入量为2.25%(摩尔分数)时可获得较宽的熔融加工窗口(~108℃),在不添加任何增塑剂的条件下实现了PVA的热塑加工,其拉伸强度为30 MPa,断裂伸长率为300%。     

乙烯-乙烯醇共聚物增强聚乙烯醇膜的结构与机理分析

以乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)作为增强材料,聚乙烯醇(PVA)作为基体,采用干法流延成膜的方法制备出不同质量比的PVA/EVOH复合膜,并研究了该复合膜的结构、性能与增强机理。结果表明,PVA/EVOH复合膜具有较好的相容性,EVOH的加入能够有效减弱PVA分子内与分子间的氢键强度,从而提高了PVA/EVOH复合膜的结晶度和热稳定性。随着EVOH的增加,PVA/EVOH复合膜的拉伸强度、弹性模量和断裂功均呈现先增加后减小的趋势,其中拉伸强度和断裂功可以达到35.36 MPa和0.032J,比纯PVA膜分别提高了74.4%和540%。     

玉米全粉/PVA共混膜的制备及性能

目的利用玉米全粉与聚乙烯醇(PVA)制备共混膜,研究其性能结构,以期替代传统塑料包装袋,缓解白色污染的危害。方法在三乙醇胺和羧甲基纤维素的作用下通过溶液浇铸法制备玉米全粉/PVA共混膜,考察PVA含量对共混膜力学性能、吸湿性能及水蒸气透过性能的影响。结果共混膜的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度均随PVA含量的增加而升高,吸湿率和水蒸气透过率随PVA含量的增加而降低,吸水后共混膜的力学性能有所下降,显微观察表明,PVA含量的增加可提高共混系统的相容性,PVA在原料基体中质量分数为40%~60%时的共混膜拉伸强度可达10 MPa以上,吸湿率小于82%,水蒸气透过率约为12×10^-5 g/(mm·d)。结论该共混膜有一定抗水蒸气和油渗透的功能,基本可满足普通包装材料的要求。     

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。     

MAH熔融接枝共聚PP对PC/ICPP合金的影响研究

采用熔融接枝共混法制备了马来酸酐(MAH)接枝共聚PP(ICPP)制备增容剂ICPP-g-MAH和PC/ICPP/ICPP-g-MAH共混物,研究了ICPP-g-MAH增容PC/ICPP合金的力学性能、吸水性和加工流变性能等.结果表明,与未增容的体系相比,ICPP-g-MAH是PC/ICPP舍金的有效增容剂,在80%PC的共混体系中,加入少量的ICPP-g-MAH的确起到改善相界面,提高合金力学性能的作用.当ICPP-g-MAH质量分数为5%,EBS质量分数为0.2%时,合金拉伸强度和冲击强度最好,维卡软化温度达到最大;加入ICPP-g-MAH后,PC/ICPP/ICPP-g-MAH共混物吸水率下降,熔体流动速率(MFR)先减小后增大.     

壳聚糖基三元智能水凝胶的制备及其敏感性

以戊二醛为交联剂,硝酸铈铵为引发剂,在壳聚糖(CS)/聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)二元凝胶的基础上,通过引入聚乙烯醇(PVA),制备了具有温度和pH双重敏感性的CS基三元智能水凝胶。结果表明,PVA的引入可显著提高CS在体系中的用量,增加凝胶的温度敏感级数,增强敏感度。在PVA用量为6.25%(相对于PVP的质量分数,下同),0.4%交联剂,5.1%引发剂,80℃下反应6h的条件下,可获得最大溶胀率约为1500%的三元凝胶。CS基三元凝胶在实验考察的温度范围内具有四级温度敏感性,且在35℃附近有一显著敏感点;对不同的pH值具有较好的敏感性,敏感突变点在pH=2附近。     

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。     

茯苓–聚乙烯醇抑菌膜的制备及生物可降解动力学评价

目的 以可降解材料聚乙烯醇为基材,通过添加茯苓溶液,制备出复合抑菌薄膜,研究不同浓度茯苓对共混膜理化性能和功能性能的影响。方法 采用溶剂浇铸法制备茯苓/PVA共混膜。对共混膜的物理力学性能,以及溶解度、透光率、抑菌性、可降解性进行检测。利用红外光谱、扫描电镜对其结构进行分析表征。结果 茯苓的添加削弱了PVA分子间作用力,显著提高了断裂伸长率,由202.77%增加到398.82%,降低了拉伸强度,并且茯苓与PVA之间形成氢键,减少了水分对薄膜的溶解,薄膜溶解度由100%降到38.21%。随着茯苓质量分数的增加,薄膜的透光率下降,抑菌性得到增强。土壤降解实验表明茯苓/PVA共混膜具有良好的生物降解性。结论 制备的茯苓/PVA共混膜的力学性能和耐水性均得到提高,并且复合膜具有一定的抑菌性和可降解性。文中制备的复合膜为食品包装提供了理想选择。     

聚乙烯醇/水性聚氨酯共混膜的制备

目的研究水性聚氨酯(WPU)对聚乙烯醇(PVA)的增韧效果。方法将固含量(质量分数)为35%的WPU按一定比例加入固含量为5%的PVA水溶液中,经混合、除泡、浇注、干燥后制成PVA/WPU共混膜。采用傅里叶红外光谱仪,扫描电子显微镜,差示扫描量热仪,动态热机械分析仪等对共混膜进行表征,并测试共混膜的力学性能、水接触角、吸水率。结果随着WPU含量的增加,与纯PVA相比,共混膜的羟基(—OH)的伸缩振动峰向高波数方向移动,结晶度下降,玻璃化转变温度(t_g)下降,拉伸强度降低,断裂伸长率增加,水接触角增大,吸水率降低,可见光透过率下降。结论 WPU的加入有利于提高PVA/WPU共混膜的韧性,在WPU质量分数为20%～30%时,得到了综合性能较佳的共混膜。     

壳聚糖基三元智能水凝胶的制备及其敏感性EI北大核心CSCD

以戊二醛为交联剂,硝酸铈铵为引发剂,在壳聚糖(CS)/聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)二元凝胶的基础上,通过引入聚乙烯醇(PVA),制备了具有温度和pH双重敏感性的CS基三元智能水凝胶。结果表明,PVA的引入可显著提高CS在体系中的用量,增加凝胶的温度敏感级数,增强敏感度。在PVA用量为6.25%(相对于PVP的质量分数,下同),0.4%交联剂,5.1%引发剂,80℃下反应6h的条件下,可获得最大溶胀率约为1500%的三元凝胶。CS基三元凝胶在实验考察的温度范围内具有四级温度敏感性,且在35℃附近有一显著敏感点;对不同的pH值具有较好的敏感性,敏感突变点在pH=2附近。     

乙二醛交联对明胶/PVA可生物降解复合膜性能的影响

采用流延成型法制备明胶/聚乙烯醇(Gel/PVA)复合膜,并以乙二醛为交联剂通过溶液交联法制备乙二醛交联的Gel/PVA复合膜,采用红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、差示扫描量热(DSC)、热重(TG)等表征交联前后复合膜的结构与性能,研究了交联剂用量对Gel/PVA复合膜力学性能及溶解性能的影响。结果表明,随着乙二醛用量的增加,Gel/PVA复合膜的拉伸强度呈先增加后逐渐降低的趋势,而断裂伸长率和溶解率则逐渐降低;乙二醛交联可提高复合膜的熔融温度及热稳定性;乙二醛交联显著影响Gel/PVA复合膜中分子间的氢键和化学结构。     

类沸石咪唑酯骨架ZIF-L/PVA复合薄膜的制备与性能

类沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)因具有独特的结构和功能,使得利用ZIFs增强改性高分子材料的性能,制备新型功能复合材料,日益受到人们的重视。为研究ZIFs对聚乙烯醇(PVA)的增强改性作用,本研究以类沸石咪唑酯骨架ZIF-L为增强剂,采用溶液流延法制备了系列类沸石咪唑酯骨架ZIF-L/PVA复合薄膜,并对复合薄膜的结构、光学性能、力学性能、颜色、阻隔性能及热稳定性进行了表征。结果表明：ZIF-L的加入增强了复合薄膜的抗紫外性能;随着ZIF-L含量的增加,复合薄膜拉伸强度先增大后降低,水蒸气透过率及最大热分解温度先降低后升高,氧气透过量逐渐增大。当ZIF-L的质量分数为1wt%时,拉伸强度可提高约15%,水蒸气透过率降低1.8%,ZIF-L对PVA具有明显的增强作用,复合薄膜的综合性能较好;当ZIF-L的质量分数大于5wt%时,复合薄膜的最大热分解温度开始升高,最高可达297.84℃。制备的ZIF-L增强改性PVA复合材料为新型功能性包装复合薄膜的开发应用提供了有益借鉴。     

环氧型丙烯酸酯橡胶增韧聚乳酸的结构与性能

采用甲基丙烯酸环氧丙酯与丙烯酸酯类单体共聚的环氧型丙烯酸酯橡胶(ACM)增韧聚乳酸(PLA)。冲击测试结果发现,随着ACM含量的增加,共混物冲击强度先增加后降低,增韧剂最佳的质量分数为25%,冲击强度可达到670J/m;拉伸性能测试表明,随着ACM含量增加,共混物的杨氏模量和屈服应力逐渐降低;ACM的玻璃化转变温度随着橡胶组分的增加逐渐上升,PLA相的玻璃化转变温度变化不明显;差示扫描量热(DSC)测得加入ACM后,PLA冷结晶温度降低;扫描电镜(SEM)发现橡胶粒子质量分数为10%时能均匀分散在PLA中,ACM含量增加,相区尺寸变大;形变区观察发现,ACM橡胶粒子发生空洞化,基体发生剪切屈服。     

木质素/PVA发泡材料改性研究

目的探究甘油用量对木质素/PVA发泡材料性能的影响。方法采用水浴加热方法对PVA和木质素进行溶解处理,再加入不同量的甘油,以不加甘油的空白样为对照,测试及表征其性能。结果随着甘油用量的增加,发泡材料的拉伸强度先增加后降低,甘油用量为8%时材料的拉伸强度达到最大,为1.26 MPa;断裂伸长率逐渐增大,从最初的37%增大到167%;表观密度先下降后上升,最低为0.278g/cm3;吸水率逐渐降低,最低达到15.22%。SEM测试表明,甘油的加入改善了发泡材料的空隙结构,但加入过多的甘油会破坏泡孔结构。TGA结果表明,随着甘油用量的增加,所得复合材料的热稳定性降低,热分解起始温度和分解最大速率温度都逐渐降低。结论甘油对木质素/PVA发泡材料的性能影响较大,加入适量的甘油对材料的力学性能、泡孔结构和热稳定性都有很强的促进作用。     

氯化镁/甘油改性淀粉/聚丁二酸丁二醇酯共混材料的结构与性能EI北大核心CSCD

为了改善淀粉/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混材料的相容性和力学性能,文中以氯化镁/甘油为复配改性剂,采用熔融共混方法制备了改性淀粉/聚丁二酸丁二醇酯共混材料,研究了改性共混材料的红外吸收特性、形态结构、热性能、力学性能及结晶性能。研究结果表明,氯化镁和甘油可与淀粉/PBS共混材料产生强相互作用,破坏淀粉/PBS共混材料原有的氢键与结晶结构,提高淀粉与PBS的相容性,使共混材料的玻璃化转变温度、结晶温度、冷结晶温度及结晶度降低;采用氯化镁/甘油复配改性剂可制备出具有良好性能的淀粉/PBS共混材料,改性后的淀粉/PBS共混材料的断裂伸长率和拉伸强度均得到提高。     

甘蔗渣微晶纤维素增强聚乙烯醇复合膜的性能研究

以甘蔗渣微晶纤维素(BCMC)作为增强材料,聚乙烯醇(PVA)作为基体,制备了BCMC/PVA复合膜材料,并对复合膜的结构、热稳定性能、力学性能进行了测试。结果表明,甘蔗渣微晶纤维素增强复合膜材料的热稳定性能和力学性能。当BCMC的质量分数为5%时增强效果最佳,与纯PVA膜相比,起始分解温度和最大重量损失率温度分别增加了11.71℃和36.86℃,拉伸强度提高了17.52%,断裂伸长率提高了29.58%。