单糖对玉米淀粉基复合膜性能的影响

目的研究D-果糖和葡萄糖作为增塑剂对玉米淀粉-壳聚糖复合膜性能的影响。方法糊化后的玉米淀粉溶液与壳聚糖溶液混合,分别添加5%,20%,35%,50%,65%(质量分数)的D-果糖及葡萄糖,均质后流延成膜;测定膜的力学性能,并通过扫描电镜、接触角、傅里叶红外扫描和X-衍射对复合膜相关特性进行表征。结果成膜物质之间相容性好,增塑剂用量由5%增加至65%,膜的厚度增加,经D-果糖和葡萄糖增塑的复合膜抗拉强度分别由73.99,70.88 MPa减至18.08,40.53 MPa。经D-果糖增塑的复合膜断裂伸长率呈递增趋势,在添加量为65%时达到19.03%,经葡萄糖增塑的复合膜呈现递减趋势。结论同一含量下,2种复合膜的厚度相近,抗拉强度相差不大,但经D-果糖增塑的复合膜断裂伸长率高,亲水性较好,更适合作为增塑剂应用在复合膜的制备中。     

PBAT含量对PLA基可降解共混切片及复合熔喷非织造布性能的影响

以聚乳酸（PLA）为基体,聚己二酸-对苯二甲酸-丁二酯（PBAT）为增韧剂,聚乙二醇（PEG）为增塑增容剂,利用双螺杆造粒机,通过熔融共混的方法制备了不同PBAT含量的PLA/PBAT/PEG共混切片,并对共混切片的熔融指数、热稳定性、脆断截面的微观形貌进行了分析,结果表明：PEG对PLA/PBAT复合基体增塑增容效果良好,使得PBAT可均匀分散在PLA基体中,呈现出典型的“海岛”结构,提高了PLA基体的韧性。利用往复式熔喷机,制备了PLA/PBAT/PEG复合熔喷非织造布。通过同步热分析仪、扫描电镜、电子万能试验机研究了PBAT含量对复合熔喷非织造布的热性能、微观结构和力学性能的影响。拉伸测试结果表明,适量的PBAT与PEG可以对PLA基复合熔喷非织造布起到协同增强增韧的作用,其中PLA-3(PBAT在PLA/PBAT复合基体中的质量分数为3%)复合熔喷非织造布与同工艺纯PLA熔喷非织造布相比,横向断裂强力提高48.8%,纵向断裂强力提高28.7%,横纵向断裂伸长率均提高一倍以上。     

PBAT/PVA复合涂布膜阻隔性研究

目的 为改善PBAT膜的阻隔性,通过以戊二酸为交联剂改性PVA制备涂膜液,利用涂布法制备了具有高阻隔性的PBAT/PVA复合薄膜。方法 采用红外光谱、差示扫描量热仪、接触角测试仪、水蒸气透过率测试仪等对改性PVA单膜、PBAT/PVA复合膜的结构和性能进行研究。结果 表明由于戊二酸与PVA之间有一定的酯化作用,消耗PVA中部分羟基,从而提高了PVA的耐水性。戊二酸改性提高了PVA膜的疏水性,其接触角从11.3°提高到60.6°。与PBAT纯膜相比,涂覆了戊二酸的PVA涂膜液改性3 h后复合膜水蒸气透过率由647.95 g/(m²·24 h)降低到132.07 g/(m²·24 h)、氧气透过量由17 730.3 cm³/(m²·d·MPa)降低到396.6 cm³/(m²·d·MPa),证明改性3 h的PVA涂膜液对增加PBAT阻隔性最有帮助。结论 利用涂布法制备的PBAT/PVA复合薄膜具有较高阻隔性,为PBAT的广泛应用打下了基础。     

探究温度对复合膜阻隔性和力学性能的影响

目的 探究温度变化对几种包装用复合膜阻隔性和力学性能的影响。方法 采用4种不同材质的复合膜为研究对象，通过调节温度变化，分别对复合膜进行拉伸强度、断裂伸长率、穿刺强度、直角撕裂力、氧气透过量、水蒸气透过量测试。结果 随着温度的升高，复合膜的拉伸强度、穿刺强度、直角撕裂力呈现逐渐变小的趋势，断裂伸长率呈现先增大后减小的趋势，氧气透过量、水蒸气透过量呈现逐渐变大的趋势。温度从15 ℃升至55 ℃，BOPP/EVOH复合膜的力学性能和阻隔性能受温度影响小，其中拉伸强度降低了5.2 MPa，断裂伸长率增加了10%，穿刺强度降低了4.4 N，直角撕裂力降低了5.0 N，水蒸气透过量提高了2.34 g/(m².d)，氧气透过量增加了12.5 cm³/(m².d.0.1 MPa)。结论 根据实验探究，温度是影响包装复合材料性能的重要因素，为不同温度条件下不同材质复合膜的性能变化提供了数据指导，BOPP/EVOH复合膜的综合性能受温度变化影响最小。     

苯乙烯-马来酸酐共聚物对PLA/PBAT共混物的相形态及其性能的影响

聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)具有很好的延展性,但其强度较低,而聚乳酸(PLA)高模量可以解决PBAT的缺陷。以苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)为增容剂,通过双螺杆挤出机制备了PLA/PBAT共混物,研究了不同含量的SMA对PLA/PBAT共混物的结晶性能、热性能、流变行为及拉伸性能的影响。结果表明：SMA能显著降低分散相PLA的粒径大小,在SMA含量为1.5wt%时变化最明显,PLA的粒径从1.75μm降低到0.60μm;SMA能促进PBAT的结晶,随着SMA含量增加,PBAT的结晶度呈现先增大后降低的趋势,当SMA含量为2wt%时,PBAT的结晶度达到最大为9.22%;通过Han曲线发现,在SMA含量较低时,共混物更接近均质物,随着SMA含量提高,共混物的弹性行为增强;SMA能够提高PLA/PBAT共混物的拉伸性能,随着SMA含量增加,拉伸强度与断裂伸长率都呈现先增大后减小的趋势,但总体高于未加SMA时的拉伸强度与断裂伸长率,SMA含量为1.5wt%时,拉伸强度相对于未添加SMA时,从18.1 MPa增加到21.8 MPa,提高了21%,断裂伸长率在SMA含量为1wt%时达...     

碳酸钙高填充聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯可降解复合材料的制备及性能表征

以生物降解塑料聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)为基材,以50%表面改性的CaCO3为填充物制备出具有较好吹膜性能的可降解高填充复合材料。研究结果表明,随着CaCO3添加量的增加,CaCO3/PBAT复合材料的拉伸性能出现先提高后降低的趋势,而偶联剂KH560以及增溶剂ADR的使用则可以明显提高CaCO3/PBAT(50%)复合材料的拉伸性能,且在偶联剂使用量为2.0%,增容剂为1.0%时,复合材料的拉伸性能达到最佳,CaCO3/PBAT(50%)薄膜制品的横向拉伸强度可达20.10 MPa,纵向拉伸强度可达21.73 MPa,横向断裂伸长率为648%,纵向断裂伸长率为528%,熔融指数为1.58 g/10min。通过SEM对薄膜表面进行观察,发现CaCO3分布均匀,完全被PBAT浸润包覆。复合材料满足市场包装材料的力学性能要求,大幅度降低了PBAT的使用成本,具有良好的应用前景。     

异佛尔酮二异氰酸酯反应增容聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯/聚乳酸生物降解阻隔膜的结构与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯/聚乳酸(PBAT/PLA)共混物的增容剂,通过熔融共混法制备了PBAT/PLA/IPDI共混粒子并吹制得到薄膜。采用红外光谱、扫描电镜、差示扫描量热分析、拉伸试验、热重分析和水蒸气透过率测试等研究了不同含量IPDI对共混薄膜形态结构、结晶性能、力学性能、热性能和阻隔性能的影响。结果表明,IPDI的异氰酸酯基团能与PBAT和PLA发生化学反应,分散相尺寸变小,两相界面变得模糊,有效改善了共混物的相容性。随着IPDI含量的增加,共混物中PBAT的结晶度升高,薄膜的拉伸强度逐渐增大,水蒸气阻隔性能呈现先增大后减小的趋势。当IPDI质量分数为0.5%时,PBAT/PLA/IPDI薄膜的横纵向拉伸强度相较于纯PBAT/PLA薄膜分别提升了74.2%和28.6%,断裂伸长率维持在790%和244%,水蒸气透过率降低了38.2%,表现出良好的力学和水蒸气阻隔等综合性能。     

改性程度和质量比对QMS/PVA复合膜增韧作用的影响

为提高淀粉/聚乙烯醇(PVA)复合膜在纺织上浆等以薄膜为基础的应用领域中的使用效果,通过两步法合成了季铵盐醚化-顺丁烯二酸酯化淀粉(QMS),以QMS/PVA复合膜的断裂强度、断裂伸长率和耐挠曲疲劳性为量化指标,探索了QMS的改性程度(季铵盐醚化和顺丁烯二酸酯化改性程度之和)对QMS/PVA复合膜的增韧规律,考察了PVA与QMS的质量比对这种复合膜韧性的影响。研究发现:QMS/PVA复合膜的断裂强度由改性前的21.6 MPa逐渐降低到QMS改性程度为0.061的14.8 MPa,断裂伸长率和耐挠曲次数分别由26.6%和4 348次逐渐提高到29.5%和5 388次;QMS/PVA复合膜的断裂伸长率和耐挠曲次数由PVA与QMS的质量比为0的3.35%和2 128次逐渐增加到质量比为100%的43.9%和7 889次,而断裂强度由27.1 MPa逐渐下降为12.1 MPa。由此表明PVA与QMS的质量比是QMS/PVA复合膜韧性的主要影响因素,综合各指标PVA与QMS的质量比约为66.7%时为宜。     

聚酰胺复合纳滤膜的制备与表征

以聚砜超滤膜为基膜,通过间苯二胺(PDA)与均苯三甲酰氯(TMC)界面聚合制备聚酰胺复合纳滤膜.系统地考察了界面聚合条件对所得复合膜性能的影响及膜对不同类型的无机盐的分离性能.详细表征了基膜与复合膜的表面形貌和接触角.结果表明:最佳聚合条件为:PDA质量分数1.5%,TMC质量分数0.1%,水相浸泡时间3min,反应时间20s,热处理温度80℃,热处理时间3min.在0.6MPa下,对2 000mg/L的MgSO4的截留率和通量分别为95.6%和7L/(m2·h).复合膜对四种不同类型无机盐的截留率的次序依次为Na2SO4MgSO4NaClMgCl2.此外,表面形貌和接触角研究表明通过界面聚合在基膜表面形成了一层聚酰胺功能层.     

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。     

PBAT/ZSM-5分子筛共混薄膜的制备与性能

目的 以聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)为基材,制备PBAT/ZSM-5分子筛共混薄膜,研究分子筛含量对薄膜性能的影响.方法 通过共混熔融挤出流延法制得含不同质量分数ZSM-5分子筛(0％,1％,3％,5％,7％)的PBAT薄膜,测定分析不同分子筛质量分数对薄膜的颜色、透明性、结构、气体阻隔性、力学性能等性能的影响.结果 随着分子筛质量分数的增加,透明性和断裂伸长率显著降低,抗拉强度先增加后降低,质量分数为1％分子筛的薄膜抗拉强度相对较大,较纯PBAT薄膜增加了12.34％;薄膜氧气透过性能整体上呈上升趋势,二氧化碳透过性和CO2/O2透过比均逐渐增加,水蒸气透过性显著降低,与纯PBAT薄膜相比,质量分数为7％分子筛PBAT薄膜的氧气和二氧化碳透过系数分别增加了18.48％,33.51％,水蒸气透过系数下降了43.28％,CO2/O2透过比由原来的8.84增加到9.96;薄膜表面和横截断面均变得粗糙,局部区域有团聚现象,且随分子筛含量的增加而变得明显.结论 ZSM-5分子筛的少量加入,可以影响PBAT薄膜力学性能,降低其水蒸气透过性,调节薄膜的气体选择透过性,为其应用于生鲜果蔬包装提供基础.     

不同生物质纤维及其添加量对PBAT复合材料结构与性能的影响

目的 将生物质纤维材料芦苇、黄麻和纸浆引入聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)中,通过高速共混机制备高性能的硬质可生物降解复合材料。方法 研究不同生物质纤维及其添加量对复合材料结构、性能、生物降解性的影响。结果 PBAT/生物质纤维复合材料的弯曲模量和强度得到明显提升。在3种复合材料中,PBAT/纸浆复合材料表现出最佳的力学性能和热稳定性,通过简单混合PBAT和质量分数为60%的纸浆,其弯曲模量、弯曲强度可分别达到(1 055±35)、(12.46±1.10)MPa。降解试验结果表明,复合材料的降解速率显著高于PBAT的降解速率,并且与生物质纤维的吸水性及尺寸有关。结论 经大尺寸生物质纤维填充PBAT得到的硬质可降解复合材料的综合性能优异,为发展绿色可降解硬质包装及包装填充物材料提供了科学思路和技术依据。     

PE/PBAT共混薄膜的性能及对迷你黄瓜的保鲜效果

目的为了改善聚乙烯（PE）透湿性差、气体选择透过比低等性能,将高透湿性的聚己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）以熔融共混的方式改性PE。方法以PE为主体,添加质量分数为10%、20%、30%的PBAT,采用流延共混法制备PE/PBAT共混薄膜,测试其热学性能、力学性能、气体透过性能和透湿性能,并用来包装迷你黄瓜以研究薄膜的保鲜效果。结果 PBAT的加入使PE的力学性能、气体透过性能和透湿性能均得到提升。与PE相比,PBAT的质量分数为30%时,薄膜的H2O透过系数提高了2.42倍,CO₂/O₂透气比值从3.3提高至4.4,且在迷你黄瓜整个贮藏过程中Vc含量下降得最为缓慢,感官品质保持较好,迷你黄瓜在贮藏38d内均具有良好的商业价值和食用价值。结论 PBAT的添加改善了PE的性能,提高了迷你黄瓜的贮藏时间,可见共混薄膜具有较好的使用前景。     

改性木质素/PBAT复合包装膜的研究

目的 将硅烷化木质素（SAL）与聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）共混制备包装性能更为优良的SAL/PBAT复合包装膜,使其在包装领域应用更广。方法 通过对木质素进行硅烷化改性,以咪唑作为中间体,将叔丁基二甲基氯硅烷（TBDMSCl）接枝到木质素的羟基上制备SAL,并将SAL与PBAT进行熔融共混吹塑成膜,探讨其对包装膜的力学和阻隔等性能的影响。结果 与纯PBAT膜相比,SAL/PBAT复合包装膜拉伸强度提高了31.0%,断裂伸长率降低了37.4%,弹性模量提高了529.7%,氧气透过率降低了39.4%,水蒸气透过率降低了42.4%。结论 改性木质素与PBAT复合能够产生协同效应,可以有效改善SAL/PBAT复合包装膜的力学和阻隔性能。     

层状双金属氢氧化物/聚乙烯醇气体阻隔薄膜材料制备及性能研究

目的 研发出一种具有优异氧气阻隔性能的柔性薄膜,其在食品包装领域具有良好的应用前景。方法 以具有生物降解性能的聚乙烯醇(PVA)为成膜基材,镁铝层状双金属氢氧化物(MgAl-LDH)为改性剂,柠檬酸为交联剂,采用流延法制备出具有优异气体阻隔性能的PVA/MgAl-LDH复合薄膜。结果 随着柠檬酸的含量的增加,复合薄膜的亲水性能逐渐增加,阻隔性能逐渐下降;随着复合薄膜中MgAl-LDH的含量的增加,复合薄膜的疏水性能和阻隔性能逐渐提高。当复合薄膜中MgAl-LDH的质量分数为1.5%时,薄膜的力学性能最好,抗拉强度为42 MPa,断裂伸长率为16.7%,此MgAl-LDH质量分数下薄膜的气体阻隔性能也最优异,气体透过量为16mL/(m²·24h·0.1MPa)。结论 柠檬酸的引入增加了薄膜内部亲水基团的数量,提升了复合薄膜的亲水性能。MgAl-LDH可以减少PVA薄膜内部自由体积,提升PVA薄膜的力学性能和阻隔性能。     

PBAT/PCL共混薄膜在草莓保鲜包装中的应用

目的通过聚己内酯(PCL)来改善聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)的自粘性、成膜性及气体透过性,探究不同厚度和不同气体透过性的PBAT/PCL共混薄膜包装对新鲜草莓的保鲜效果。方法利用双螺杆挤出流延机组制备不同厚度和不同气体透过性的PBAT/PCL共混薄膜,并用于草莓的密闭包装。结果纯PBAT的自粘性由于PCL的添加得到改善,且不同厚度及共混比例的PBAT/PCL共混薄膜气体透过量不同,但CO_2/O_2选择透过比几乎不变。当薄膜用于草莓包装时,PBAT/PCL20薄膜草莓包装内部的CO_2浓度从第2天开始迅速进入平衡状态,维持在体积分数为2%~3%的范围,而O_2的体积分数随着贮藏时间逐渐降低后达到6%~7%。结论少量PCL的添加可改善PBAT的自粘性,一定厚度和透过性的PBAT/PCL共混膜可以使包装内部建立起低氧高二氧化碳的气氛环境,抑制草莓的呼吸作用,延长其保鲜期。     

Processing and characterization of solid and microcellular PHBV/PBAT blend and its RWF/nanoclay composites

Solid and microcellular components made of poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV)/poly (butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) blend (weight ratio of PHBV:PBAT = 30:70), recycled wood fiber (RWF), and nanoclay (NC) were prepared via a conventional and microcellular-injection molding process, respectively. Morphology, thermal properties, and mechanical properties were investigated. The addition of 10% RWF (both untreated and silane-treated) reduced the cell size and increased the cell density of the microcellular components. Also, the addition of 10% RWF (both untreated and silane-treated) generally increased the specific Young’s modulus and tensile strength, but decreased the specific toughness and strain-at-break in both solid and microcellular components. Moreover, unlike the neat PHBV/PBAT blend, microcellular PHBV/PBAT/RWF (both untreated and silane-treated) composites showed higher specific toughness and strain-at-break compared to their solid counterparts. In addition, higher specific toughness and strain-at-break was observed in the PHBV/PBAT/untreated-RWF composite compared with the PHBV/PBAT/silane-treated RWF composite, particularly in the microcellular components. The degree of PHBV crystallinity increased significantly in both solid and microcellular PHBV/PBAT/RWF composites although the degree of PHBV crystallinity in the solid components was slightly higher than that of their microcellular counterparts. The effects of adding 2% nanoclay on the properties of the PHBV/PBAT/silane-treated-RWF composite were also investigated. The nanoclays exhibited an intercalated structure in the composites based on XRD analysis and did not induce significant changes in the cell morphology and mechanical properties of the PHBV/PBAT/silane-treated-RWF composite. However, it did improve its thermal stability.     

Preparation of polypropylene/poly (butylene adipate-co-terephthalate) composite films incorporated with melanin for prevention of greening of potatoes

Polypropylene (PP) and poly (butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) blend films incorporated with melanin (Mel) were prepared using an extrusion casting method. Scanning electron microscopy results showed that Mel was evenly dispersed to form a well-blended film. The PP/PBAT/Mel composite films prevented UV light transmittance, especially UV-B rays. The addition of Mel influenced the surface color, water vapor transmission rate, oxygen transmission rate, and water contact angle of the composite films. After the addition of Mel, the tensile strength and elongation at break in the machine direction of the composite film increased by 30% and 27%, respectively. Packaging potatoes with PP/PBAT/Mel film and storing them under fluorescent light for 6 days effectively prevented the greening of potatoes caused by the production of chlorophyll. The PP/PBAT/Mel films have a high potential for the prevention of greening of potatoes during storage and distribution.