硅藻土添加对HDPE/LDPE基抗氧化活性膜性能的影响

目的研究硅藻土添加量对HDPE/LDPE基抗氧化活性膜的拉伸强度、阻氧阻湿性能、热封性能等物理性能及抗氧化剂在活性膜中释放性能的影响。方法以硅藻土为活性膜内层的无机填料,乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为无机填料增容剂,槲皮素为抗氧化剂,采用共挤流延法制备外层为HDPE、内层为LDPE的HDPE/LDPE基多层抗氧化活性膜,通过改变内层膜中硅藻土的添加量调整槲皮素从活性膜中的释放。结果添加硅藻土的质量分数为0,1%,2%,3%,4%时,槲皮素扩散系数D(cm2/s)分别为5.91×10-13,2.30×10-11,1.59×10-11,2.44×10-11,3.22×10-11。随着硅藻土的增加,活性膜的热封强度逐渐减小,拉伸强度先增加后减小,透氧系数、透湿系数均呈先减小后增加的趋势。结论硅藻土的添加对活性膜的拉伸性能、阻氧阻湿性能影响较小,显著削弱了活性膜的热封性能,使达到平衡时槲皮素的最终释放量增加;硅藻土的添加及添加量的改变能有效调整槲皮素的释放。     

硅藻土填充PE保鲜膜的研制与性能研究

以LDPE/EVA(质量比为4∶1)共混薄膜为基材,选择具有透气调湿性能的硅藻土为无机填充剂,针对薄膜透气性和透湿性的改善,制备了不同处理方式的硅藻土填充保鲜膜。结果表明:偶联处理使填料与偶联剂很好的结合在一起;煅烧处理可以使填料表面的微孔孔径增大。随着不同处理方式的硅藻土添加量的增加,薄膜的力学性能和热封性能有所降低,但薄膜的透氧和透湿性能却有所提高。     

无机填料对木粉/高密度聚乙烯复合材料性能的影响

目的考察无机填料的种类、粒径以及添加量对PF/HDPE复合材料力学性能和热稳定性的影响。方法以杨木纤维(PF)、高密度聚乙烯(HDPE)、BaSO4、CaCO3、云母粉为原料,采用熔融共混和注塑成型的方法制备PF/HDPE复合材料,进行力学、热重、扫描电镜测试分析。结果3种无机填料均改善了PF/HDPE复合材料力学及热稳定性能,填充CaCO3获得的复合材料性能优于填充BaSO4、云母粉获得的复合材料,并且随着填料颗粒粒径的减少,改善效果增强。填料的添加量需要保持在一定范围内,添加量过低或过高均会造成性能下降。结论添加CaCO3(质量分数为9%,3000目)制备的PF/HDPE复合材料具有最佳的力学及热稳定性。     

海藻酸钠-纳米纤维素共混膜的制备及性能

将纳米纤维素(NCC)添加到海藻酸钠(Alg)中共混流延制备海藻酸钠-纳米纤维素共混膜(Alg-NCC)。结果表明:NCC添加量为8%的共混膜具有最优的综合性能。相比纯Alg膜,Alg-NCC(8%)的拉伸强度提高了47.9%,断裂伸长率降低了50%,透湿量降低了22.5%,透氧量降低了10%。红外光谱分析结果表明Alg与NCC两者间存在着较强烈的分子间相互作用,X射线衍射分析结果表明NCC的加入改变了Alg的结晶排列。海藻酸钠-纳米纤维素共混膜显示出良好的力学、阻湿、阻氧和热稳定性能。     

微纤化纤维素/聚乳酸薄膜的制备及性能分析

目的将微纤化纤维素(MFC)和聚乳酸(PLA)共混成膜,以提高薄膜的透湿、透氧、阻光等性能,满足果蔬等食品的包装要求。方法采用酶解法与机械处理的方法制备MFC,使用硅烷偶联剂KH560对MFC进行疏水改性处理,再将改性处理的微纤化纤维素(MFC-S)与PLA共混制成薄膜。结果当MFC-S的质量分数为0.75%时,MFC-S/PLA共混包装膜的拉伸强度比纯PLA膜增加了13.3%,当MFC-S的质量分数为2%时,MFC-S/PLA共混包装膜的透氧系数为纯PLA膜的1.43倍,透湿系数为纯PLA膜的1.26倍,透光率降低了60%,阻光效果较好。结论 MFC-S的质量分数为0.75%时,包装膜的拉伸强度较好;MFC-S的质量分数为2%时,透氧、透湿、阻光性较好。     

高密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯酯共混物的动态流变行为相形态及力学性能

通过熔融共混制备了不同质量比的高密度聚乙烯(HDPE)/乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共混物,采用旋转流变仪、扫描电镜及电子万能试验机等研究了共混物的动态流变行为、相形态及力学性能。结果表明,HDPE/EVA为不相容共混物,HDPE质量分数较高的共混物界面相互作用高于EVA质量分数较高的共混物,这就导致了HDPE质量分数较高的共混物中分散相尺寸更小。在50/50共混物中发现了明显的共连续相结构。HDPE与EVA共混后降低了HDPE相的熔点,提高了EVA相的熔点,这归因于EVA相对HDPE相的稀释作用以及HDPE相对EVA相的成核作用。当HDPE质量分数较高时,共混物的拉伸强度呈现出正偏差,而对于50/50的共混物以及EVA质量分数较高的共混物则显示出负偏差。断裂伸长率与拉伸强度的变化趋势相同,除了80/20共混物有所例外,这可能是由于该组成下共晶度较高所致。     

改性三聚氰胺甲醛树脂增强纤维素膜的制备及性能研究

将改性三聚氰胺甲醛树脂与粘胶溶液共混,经真空脱泡后,制得高强度的纤维素/改性三聚氰胺甲醛树脂共混膜。并对纤维素/改性三聚氰胺甲醛树脂共混膜进行表征。研究结果表明:当改性三聚氰胺甲醛树脂添加量为20%(wt,质量分数)时,制得的纤维素/改性三聚氰胺甲醛树脂共混膜的力学性能达到最大值,断裂强力达到116.55N,伸长率达到205.27%,拉伸强度达到97.13MPa,具有较好的性能。     

纳米蛭石改性聚丙烯薄膜的制备及其透氧性能研究

利用熔融插层法制备了纳米蛭石改性聚丙烯复合材料,测试研究了材料的结晶性能、力学性能、阻氧性能、阻湿性能和表面摩擦系数,并进行了分析。实验结果表明:添加了1%(质量分数)蛭石的改性聚丙烯材料中蛭石纳米级分散效果较好,阻氧性能得到了明显提高,与空白膜相比透氧量降低了12.89%。     

单轴拉伸PLLA/PBS共混薄膜的包装特性研究

目的提高聚乳酸(PLLA)的韧性、强度及阻氧性能。方法采用双螺杆挤出流延线制备单轴拉伸PLLA/聚丁二酸丁二醇酯(PLLA/PBS)共混薄膜,用万能拉伸试验机、差示扫描量热分析仪(DSC)和透氧仪,对不同拉伸比例的PLLA/PBS共混薄膜的力学性能、热学性能和阻氧性进行了评估。结果随着拉伸比例的增大,PLLA/PBS共混薄膜屈服强度和弹性模量增大,断裂伸长率呈先增大后降低的趋势。随拉伸比例的增大,PLLA/PBS共混薄膜结晶速率明显提高,其阻氧性也得到一定的改善。结论通过单轴拉伸和与PBS共混提高了PLLA的韧性和强度,中等拉伸比例的PLLA/PBS共混薄膜的阻氧性相对较好。     

滑石粉/碳酸钙增强增韧高密度聚乙烯的研究

采用熔融共混法制备HDPE复合材料,研究了talc和(或)CaCO3的添加量对HDPE复合材料力学性能的影响。结果表明,将滑石粉和碳酸钙共复合时,可以同时发挥片状滑石粉的增强作用和近球状碳酸钙的增韧作用;当无机粉体的添加量为30%时,HDPE/talc/CaCO3共混复合体系的拉伸强度提高了29.9%,冲击强度提高了56.1%,弯曲强度提高了40%。     

Kevlar纤维-木粉/HDPE混杂复合材料的制备与性能

Kevlar纤维(KF)经氢化钠活化后与3-氯丙烯和3-氯丙基三甲氧基硅烷反应进行表面接枝改性,然后与木粉和高密度聚乙烯(HDPE)熔融复合制备了KF-木粉/HDPE混杂复合材料(KWPCs)。利用扫描电镜(SEM)、光电子能谱(XPS)、红外光谱(FT-IR)等方法对改性KF进行了表征,考察了KF用量及分布形态对KWPCs力学性能的影响。结果表明,将烯丙基和三甲氧基硅丙基同时接枝到KF表面,能改善KF与基体HDPE的界面相容性;与未添加KF的木粉/HDPE复合材料相比,添加少量(2%～3%)接枝改性处理的KF能明显改善KWPCs的拉伸和弯曲性能,同时抗冲击性能得到显著提高。     

改性石墨烯/高密度聚乙烯复合材料PTC性能研究

以高密度聚乙烯(HDPE)为基体,改性的石墨烯为导电填料,采用熔融法制备正温度系数(PTC)的改性石墨烯/高密度聚乙烯复合材料。通过扫描电子显微镜、热重测试仪以及拉伸测试仪等,观察改性石墨烯/高密度聚乙烯复合材的微观形貌,研究改性石墨烯含量对复合材料热稳定性的影响以及拉伸性能的影响。结果表明:石墨烯在HDPE基体中分散性较好,在室温电阻率同为18.5Ω·㎝条件下,改性前复合材料耐电压冲击为250V,改性后复合材料耐电压冲击为400V,改性后的石墨烯加入HDPE,能够明显地提高复合材料增强耐电压性能,在石墨烯用量同为8.0%(体积百分数)条件下,改性前石墨烯的复合材料拉伸强度为25.6MPa,改性后石墨烯的复合材料拉伸强度为27.7MPa,改性后的石墨烯加入HDPE,能够明显提高复合材料的拉伸强度。     

壳聚糖-葡甘聚糖共混改性的研究

对壳聚糖-葡甘聚糖共混改性进行了研究,并对共混膜的力学性能、透气性、透过率进行一系列的性能测试.实验结果表明:壳聚糖与葡甘聚糖在共混膜中存在强烈的相互作用及良好的相容性;共混膜的力学性能随葡甘聚糖含量的增加而得到明显提高,当壳聚糖/葡甘聚糖的体积比为7/3,甘油添加量为15%(质量分数,后同)时,共混膜的各项性能达到最优.     

PBS/MMT纳米复合材料的制备及表征

以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为基材,经十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性过的纳米蒙脱土为填料,采用熔融共混法,制备了PBS/MMT纳米复合材料,并研究了该复合材料的热稳定性能、力学性能和流变性能等。结果表明:当改性nano-MMT的添加质量分数为5%时,复合材料的熔点约提高了2.55℃,热初始分解温度提高了33℃;当其添加质量分数为3%时,复合材料的拉伸强度提高了9%,断裂伸长率提高了3%,冲击强度提高了23%;复合材料的流变性能比纯PBS的流变性能有一定程度的提高。     

双交联体系互穿聚合物网络对石墨烯/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物/高密度聚乙烯复合材料抗静电性能的影响

以高密度聚乙烯(HDPE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)为基体材料,石墨烯为导电填料,2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷(DBPH)、三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)为交联剂,通过物理-化学方法在2种交联剂的协同作用下制备了具有互穿聚合物网络(IPN)结构的石墨烯/EVA/HDPE复合材料。实验结果表明,所用2种交联剂的协同作用能使复合材料的交联度达到54.3%。扫描电镜图中可以观察到EVA和HDPE形成的IPN结构可以促使石墨烯在复合材料基体中形成较完善的网络结构。实验结果还表明网络结构能在复合材料达到抗静电性能标准的情况下,很大程度上减少了石墨烯在EVA/HDPE基体中的添加量。当复合材料的交联度为40%~50%时,会出现类渗流阈现象,石墨烯的质量分数为2%时,复合材料的拉伸强度达到28.1 MPa,体积电阻率达到10~8Ω·cm。     

聚乙烯吡咯烷酮/聚(乙烯-乙烯醇)共混膜的制备及其油水分离性能

将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与聚(乙烯-乙烯醇)(EVAL)共混,采用浸没沉淀法制备了PVP/EVAL共混膜,并用于油水乳液分离过程。通过全反射红外光谱、扫描电子显微镜、拉伸试验、接触角测试等对膜的组成、结构形态、机械性能、亲水性进行了表征,并研究了PVP添加量对共混膜油水分离性能的影响。结果表明:添加PVP能较显著地改变EVAL膜的结构,且共混膜的机械强度和亲水性得到明显改善,当PVP添加量为10 wt%(PVP在铸膜液中的质量分数)时,其拉伸强度和断裂伸长率分别为纯EVAL膜的1.88倍和1.34倍。当PVP添加量为4 wt%时,油水分离稳定通量为纯EVAL膜的1.81倍,截留率为92.2%,比纯EVAL膜略高。PVP添加量为10 wt%的PVP/EVAL共混膜清洗后通量恢复率由纯EVAL膜的51%增至77.98%。     

羧甲基纤维素增强膜的制备及性能

目的为了获得一种可用于食品包装的羧甲基纤维素增强膜。方法以羧甲基纤维素(CMC)为成膜基底,甘油为增塑剂,分别将质量分数为1%,3%,5%和10%的纳米纤维素(NCC)添加到CMC中,共混流延制备羧甲基纤维素增强膜(CMC-NCC)。结果 NCC的加入,提高了CMC的力学性能和对水蒸气的阻隔性能,还提高了CMC的热性能。FT-IR分析结果表明,CMC与NCC两者间形成了分子间氢键;XRD分析结果表明,NCC可以改变CMC的结晶排列。当添加质量分数为5%的NCC时,CMC-NCC的拉伸强度比纯CMC膜提高了25.6%,断裂伸长率降低了21.3%,透湿量降低了9%,热稳定性提高了2%,透光率维持在87%以上。结论 CMC增强膜具有力学性能高、阻湿性能好等优点,NCC提高了CMC的成膜品质。     

PVDF/PDA共混膜的制备及其性能研究

采用多巴胺自聚合原理生成聚多巴胺,通过聚多巴胺对PVDF膜进行共混改性,制得聚偏氟乙烯/多巴胺(PVDF/PDA)共混膜.采用SEM、纯水和酵母悬浊液超滤杯恒压过滤测试以及抗污染能力测试等对共混膜的结构和性质进行考察,同时探讨了不同共混浓度及不同PDA添加量对膜抗污染能力的影响.PDA添加量为0.3%(质量分数)时,纯水通量从PVDF对照膜的56.19L/(m2·h)提高至69.63L/(m2·h).通过重复过滤实验考察共混膜的抗污染能力,结果表明,加入PDA后共混膜的抗污能力有很大提高,PVDF对照膜的一次和二次通量恢复率仅为68.5%和56.4%,而PDA改性后的共混膜通量恢复率均在90%以上.     

脂质-CMC可食性复合膜阻湿性能的影响因素研究

利用羧甲基纤维素(CMC)为主要成膜材料,添加脂类物质及增塑剂,研究了脂质-CMC可食性复合膜阻湿性能的影响因素。影响膜的阻湿性能的因素依次为:蜂蜡CMC硬脂酸PEG400水/乙醇体积比。随着蜂蜡、硬脂酸含量的增加,可食性膜的水蒸气透过率下降,且2种添加剂均会降低膜的机械性能和阻油性,提高其阻氧性;随着CMC、乙醇、PEG400的含量的增加,膜的水蒸气透过率先下降后上升。结果表明具有较好阻湿性能包装膜的最佳配比为:水/乙醇体积比为95∶5,硬脂酸质量浓度为0.02g/mL,PEG400质量分数为1.5%,蜂蜡质量浓度为0.004g/mL,CMC质量质量浓度为0.03g/mL。     

功能化纳米氧化石墨烯/POE-g-MAH/聚苯乙烯复合材料的制备与性能

利用硅烷偶联剂(APTES)对氧化石墨烯(GO)进行功能化改性, 在不同的试验条件下制备了3种硅烷偶联剂功能化GO(APTES-g-GO)纳米填料, 并经熔融共混制备了APTES-g-GO填充改性的聚苯乙烯(PS)复合材料。为了改善复合材料的界面作用, 采用马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)为增容剂。分别采用FTIR、XRD、TG、SEM以及拉伸和冲击测试对填料和纳米APTES-g-GO/POE-g-MAH/PS复合材料的结构和性能进行了表征和测试。结果表明:APTES已成功接枝于GO的表面上。接枝过程中, APTES对GO有一定的剥离和还原作用。随着填料含量的增加, 纳米APTES-g-GO/POE-g-MAH/PS复合材料拉伸强度和冲击强度均先上升后下降。当填料与基体质量比为0.75%时, 3种复合材料的拉伸强度和冲击强度都达到最大值, 其中纳米AS-GO/POE-g-MAH/PS复合材料的综合性能最好, 其拉伸强度和冲击强度比POE-g-MAH/PS分别提高了19%和 31%。共混过程中, APTES-g-GO与POE-g-MAH之间的反应改善了纳米APTES-g-GO/POE-g-MAH/PS复合材料的界面相互作用。APTES-g-GO均匀分散于复合材料中, 它的加入提高了复合材料的热稳定性能。添加AS-GO填料的复合材料热稳定性能提高最为明显, 含0.75% AS-GO的纳米AS-GO/POE-g-MAH/PS复合材料的最大失重温度比POE-g-MAH/PS提高了7 ℃。