高柔性聚乳酸薄膜的制备及对口蘑的保鲜效果

目的 为了改善聚L-乳酸(PLLA)的柔韧性和气体选择透过性,将聚富马酸二元醇酯(PNF)作为柔性链段以熔融共聚方式引入PLLA中对其进行改性。方法 以PLLA为主体,加入PNF,并改变其中二元醇链段长度制备一系列聚乳酸-共富马酸二元醇酯(PLNF)共聚物,随后将其制备成薄膜,测试其力学性能、气体透过性能和水蒸气透过性,并对口蘑进行贮藏试验。结果 PNF的加入使PLLA的力学性能、气体选择透过性及透湿性均得到改善,且断裂伸长率是随着二元醇链段的增长而逐渐增大。与PLLA相比,聚乳酸-共富马酸癸二醇酯(PLDF)的断裂伸长率可达346.4%,聚乳酸-共富马酸丁二醇酯(PLBF)的CO2/O2选择透过比从3.0升高到4.4,且在口蘑贮藏期间可维持其形态,呈现较好的感官品质,在15 d内仍具食用价值。结论 PNF的引入有效改善了PLLA的性能,延长了口蘑的货架期,为PLLA薄膜进一步用于生鲜果蔬包装提供了参考。     

基于聚乳酸的草莓自发气调包装薄膜设计

目的研究材料气体透过性及选择透过性对草莓自发气调包装效果的影响。方法以密闭系统法测定草莓的呼吸速率,结合米氏方程推导呼吸速率与包装膜渗透性的关系式。采用已知渗透性的薄膜结合渗透系统法测定实际贮藏中达到动态平衡时草莓的呼吸速率,根据米氏和动态平衡方程推导适宜草莓自发气调材料的气体选择比。在此基础上,选用对CO_2具有较强选择溶解性的聚乙二醇(PEG)对聚(L-乳酸)(PLLA)进行改性,调整其透气性和CO_2/O_2选择透过性。结果在一定使用面积下,经PEG改性后的PLGL35G20膜包装内的气氛组成可以达到较理想的草莓的AMAP气调浓度。结论PEG起到了良好的调节PLLA薄膜气调包装性能的效果,推测通过调节PEG嵌段和PLLA嵌段的长度及PEG在共聚物薄膜中的含量,可调控薄膜的气体渗透性和选择性,最终使其满足不同果实自发气调包装的最佳要求。     

聚(L-乳酸-co-衣康酸丁二醇酯)/中空介孔SiO2微球复合薄膜的制备及对草莓包装中微气氛的调控作用

为改善聚(L-乳酸)(PLLA)薄膜的果蔬平衡气调包装性能，文中首先通过熔融酯化缩聚法将聚衣康酸丁二醇酯(PBI)作为柔性链段引入PLLA中制备PLBI共聚物，进一步通过溶液浇筑法将中空介孔SiO₂微球(HMSM)作为气体渗透“通道”填充到PLBI中制备PLBI/HMSM复合膜。探究了软段嵌入、HMSM粒径对复合膜包装性能的影响，并评估了薄膜对草莓包装内气氛的调控作用。结果表明，与PLLA相比，PLBI薄膜的T_g降低了5.4℃，断裂伸长率增加了14.3倍。继续添加质量分数0.9%700 nm的HMSM后，PLBI薄膜的CO₂透过率(CDTR)和O₂透过率(OTR)分别约为PLLA的2.2倍和3.3倍，而水蒸气透过率有所下降。草莓保鲜结果表明，在3～25 d的贮藏期间，PLBI/HMSM薄膜内的CO₂和O₂含量分别维持在6.9%～8.0%和3.1%～4.6%，可为草莓提供理想的保鲜微气氛，有效延缓了草莓的枯干和腐烂。     

聚L-乳酸/聚ε-己内酯嵌段共聚物的形状记忆效应

采用两步法合成聚L-乳酸/聚ε-己内酯(PCLA)嵌段共聚物,并通过红外光谱(FTIR)和凝胶渗透色谱(GPC)方法加以表征.采用差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射分析(XRD)和拉伸试验对PCLA嵌段共聚物的微观结构和形状记忆效应进行了系统的研究.研究结果表明PCLA嵌段共聚物中聚L-乳酸(PLLA)和聚ε-已内酯(PCL)链段可以单独结晶,共聚物中存在PLLA和PCL两种结晶相.同时,PCLA嵌段共聚物具有优异的形状记忆效应,其中PLLA结晶相作为物理交联点,PCL链段及PLLA无定型相作为可逆相.在变形量为200%时,获得最大的形状恢复率超过90%,恢复力接近4MPa.     

PLLA/PBAT单轴拉共混膜的力学性能及气体透过性

目的研究单轴拉伸聚乳酸/聚对苯二甲酸丁二酯(PLLA/PBAT)共混薄膜的热学、力学和气体透过性能。方法通过双螺杆熔融挤出后再进行单轴拉伸,制备出不同共混比例的无定型PLLA/PBAT共混薄膜材料,并对其热学、力学和气体透过性进行研究。结果 PLLA和PBAT是个完全不相容的共混体系,PBAT的添加加速了PLLA的冷结晶速度,改善了单轴拉伸PLLA薄膜的纵向和横向的柔韧性,最大断裂伸长率可达29%。提高了气体透过性和CO_2/O_2选择透过性,CO_2/O_2透过比相对于纯PLLA的3.8提高到7.6。结论柔性PBAT的添加改善了PLLA的刚性,提高了材料的柔韧性,PBAT对CO_2有较好的吸附性和扩散性,提高了材料的CO_2透过量和CO_2/O_2选择透过性能。     

微相分离结构对聚乳酸薄膜性能的调控及其在巨峰葡萄保鲜中的应用

为改善聚乳酸(PLLA)性能并增加其在果蔬保鲜领域应用的可能性，本研究将聚三氟丙基甲基硅氧烷(PTFPMS)和聚乙二醇(PEG)分别与L-丙交酯进行开环反应制备出PLLA-PTFPMS-PLLA(PLTL)和PLLA-PEG-PLLA(PLEL)三嵌段共聚物，进一步以75∶25、50∶50、25∶75的质量比将PLTL和PLEL进行共混得到PLTL/PLEL共混薄膜。实验结果表明，PTFPMS和PEG嵌段的引入提高了PLLA的热学和力学性能，PLLA的T_g分别变为57.8℃和43.9℃,其薄膜的断裂伸长率分别达到108.7%和199.7%。将PLTL和PLEL共混成膜后，PLLA的T_g变为52.3～46.2℃,PLTL/PLEL共混膜的断裂伸长率可达142.5%～295.8%。在5℃测试环境下，PLTL和PLEL薄膜的CO₂透过率分别是PLLA的2.12倍和3.51倍，O₂透过率分别是PLLA的1.97倍和0.87倍，其CO₂/O₂透过比分别为3.3和12...     

具有柔性的结晶性聚(L-乳酸)/聚衣康酸丁二醇酯共混薄膜的制备及力学和热学性能

合成了聚衣康酸丁二醇酯共聚物（PBI）,并与聚乳酸（PLLA）共混制备了PLLA/PBI共混薄膜。通过广角X射线衍射仪和差示扫描量热仪测试了薄膜的结晶性能。研究表明,PBI的加入促进了PLLA晶型的转变,且PLLA的结晶速率加快。采用拉力试验机对薄膜的力学性能进行测试,结果表明,相比于PLLA薄膜,PLLA/PBI薄膜的柔顺性大幅度提高。当PBI的质量分数为15%时,PLLA/PBI薄膜的断裂伸长率达到371.8%。当薄膜的结晶度达到33.9%时,薄膜仍具有良好的柔韧性。PLLA/PBI经等温结晶后,其强度增加,薄膜具备较好的柔顺性。PBI质量分数为20%时,PLLA的断裂伸长率仍可达到50%以上。     

含立构复合晶体的聚己内酯形状记忆弹性体的制备及性能

以聚己内酯(PCL)、左旋丙交酯(LLA)、右旋丙交酯(DLA)为原料,以辛酸亚锡(Sn(Oct)_2)为催化剂,合成了不同LA含量的P(LLA-b-CL)和P(DLA-b-CL)嵌段共聚物。用凝胶渗透色谱、核磁共振等研究了嵌段共聚物的组成与结构。将2种嵌段共聚物按一定比例溶液共混,并通过流延法得到PCL基形状记忆弹性体薄膜,研究了其结晶性能、晶体形态、力学性能及形状记忆性能。结果表明,随LA添加量增大,弹性体薄膜中的PLLA与PDLA形成的立构复合(SC)晶体结晶度增大;同时,PLA非晶区含量提高,70℃拉伸时PLA链段产生滑移,形状回复率降低。因此,弹性体中SC晶体的结晶度越高,形状回复率越高,形状回复率最佳可达93.54%。     

聚炔烃气体分离膜材料研究进展

一、前言近几十年来,人们对聚合物透气性进行了广泛研究,证明聚二甲基硅氧烷(PDMS)是透气性最好的合成高分子膜材料。随着制膜技术和工艺的不断发展与完善,气体膜分离技术已在部分领域得到应用。空气中氧气的富集是该项技术最重要的一个应用方向。目前,商品富氧器中使用的分离膜材料基本为PDMS、PDMS改性聚合物[如聚碳酸酯与PDMS嵌段共聚物(PC—PDMS)、聚苯醚与PDMS接枝共聚物(PPO—PDMS)、聚对羟基苯乙烯与PDMS交联共聚物(PHS—PDMS)等]及其它一些透气性较好的高分     

PLLA-r-PCL无规共聚物的结构调控及热学性能、力学性能和气体阻隔性能

文中制备出不同组分比的PLLA-r-PCL无规共聚物薄膜,研究了其热学性能、力学性能和气体阻隔性能,探讨气体阻隔性能与共聚物结构之间的关系。通过红外光谱仪和差示扫描量热仪测试了材料的结晶性能。研究表明,随着PCL组分的增加,材料的结晶度呈降低趋势,薄膜材料几乎完全处于无定形态。采用拉力试验机对薄膜的力学性能进行测定,相较于纯PLLA,PLLA-r-PCL30的断裂伸长率达到了611%,为PLLA的70倍。同时,采用压差法透气仪对薄膜的透气性能进行了全面的分析,相较于纯PLLA,在40℃时,PLLA-r-PCL30的CO_2和O_2透过系数分别提高了801%和523%;在5℃时,PLLA-r-PCL30的CO_2/O_2的透过比(α(CO_2/O_2))达到7.0,提高了115%;此外,20℃时PLLA-r-PCL30的H_2O蒸汽透过率提高了354%。     

PCL/PLLA共混体系的微相分离结构调控及力学性能和气体水蒸气阻隔性能

采用熔融共混法制备了不同聚乳酸(PLLA)组分的聚己内酯/聚乳酸(PCL/PLLA)非均相共混薄膜,研究了其力学性能、气体和水蒸气阻隔性能,并探讨了共混物相结构与各阻隔性能之间的关系。结果表明,不同PLLA共混比例的PCL/PLLA共混膜形成了具有不同相分离结构的非均相体系。当PLLA共混比例高于50%时,共混薄膜体系的相分离结构和相容性得到改善,共混膜的拉伸强度和弹性模量大幅度增加,同时保持了较高的断裂伸长率,而气体和水蒸气透过性却明显降低。相比于纯PCL,PCL/PLLA(75)共混膜的拉伸强度和弹性模量分别达到68.1 MPa和1136.4 MPa,较PCL分别增加了166%和289%;5℃时,PCL/PLLA(75)共混膜的O_2和CO_2透过系数分别降低了70%和87%;此外,在室温条件下,PCL/PLLA(75)共混膜的水蒸气透过系数降低了31%。     

PS-b-PDMS/环氧树脂制备疏水性环氧涂层的性能

用共混法将聚苯乙烯-b-聚二甲基硅氧烷(PS-b-PDMS)嵌段共聚物与环氧树脂E-44复合制备了一种疏水性环氧涂层。研究了PS-b-PDMS的用量对涂层力学性能、表面性能及耐化学腐蚀性的影响。结果表明,随着共聚物用量的增加,涂层的冲击强度及柔韧性明显提高,表面能显著降低,接触角明显增大,当PS-b-PDMS用量为E-44的7%(质量分数)时,冲击强度和柔韧性分别为50kg.cm和0.5mm,表面能为13.8mN/m,对水接触角增大至115.9°,具有优异的疏水性及耐化学腐蚀性。     

可生物降解多嵌段共聚物P(LLA-mb-BSA)的制备与性能

本文以直接缩聚制得的聚乳酸(PLLA)和聚丁二酸己二酸丁二醇酯(PBSA)预聚物为原料,以1,4-苯基二噁唑啉(PBO)及六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为双扩链/偶联剂,采用扩链/偶联法制备可生物降解多嵌段共聚物P(LLA-mb-BSA)。重点考察了反应条件对扩链/偶联反应的影响,并对共聚物的链结构、热转变和力学性能进行了初步研究。该法简便高效,可制得高分子量的多嵌段共聚物。P(LLA-mb-BSA)多嵌段共聚物的软、硬段不相容,PLLA硬段保持较好的结晶性,而软段当分子量较低时接近无定型结构,其力学性能可由组成在较大的范围内进行调节。     

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.     

左旋聚乳酸/右旋聚乳酸嵌段共聚物的共混物及其纤维的结构与性能

以右旋聚乳酸-聚乙二醇-右旋聚乳酸(PDLA-PEG-PDLA)三嵌段共聚物作为改性剂,通过熔融共混法及熔融纺丝-后牵伸两步法分别制备了左旋聚乳酸(PLLA)/PDLA-PEG-PDLA共混物及其共混纤维。采用差示扫描量热分析、热重分析、毛细管流变仪、扫描电镜、广角X射线衍射及力学性能测试等方法对共混物及其共混纤维的结晶行为、热性能、取向及力学性能等进行了研究。结果表明,熔融温度对PLLA及其共混物的结晶行为有较大的影响。当熔融温度为230℃时,共混物中PDLA-PEG-PDLA含量为10%时,α晶的结晶温度最高,为127℃;另外,共混物具有较好的纺丝性能,相同条件下制备的共混纤维的结晶度和取向度均高于纯PLLA纤维,当嵌段共聚物质量分数为2%时,共混纤维的结晶度及取向度最大,分别为27%和-0.39;嵌段共聚物的加入,对PLLA的热稳定性和力学性能的影响较小。     

含聚环氧乙烷的两性多嵌段共聚物的某些性能

研究了(苯乙烯-丁二烯-环氧乙烷)两性多嵌段共聚物的吸水性能、乳化性能及结晶性能。结果表明,共聚物具有良好的吸水性能和乳化性能,共聚物中聚环氧乙烷含量和预聚体聚乙二醇的分子量是影响上述性能的主要因素。共聚物中聚环氧乙烷含量影响共聚物的结晶度和结晶形态,不同的浇铸溶剂对嵌段共聚物结晶形态也有影响。     

嵌段共聚物PCL-b-PMMA薄膜的微相分离形貌

通过开环聚合(ROP)和原子转移自由基聚合(ATRP)制备了不同嵌段结构的嵌段共聚物PCL-b-PMMA,使用核磁共振(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对其结构进行了表征,通过原子力显微镜(AFM)研究了嵌段共聚物薄膜的微相分离形貌。结果表明,嵌段共聚物发生了微相分离,聚ε-己内酯(PCL)链段形成柱状微区;PCL链段体积分数较低时,薄膜表面以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)链段聚集为主,但未在PCL柱状微区上方形成覆盖,从而在薄膜表面形成孔洞;随PCL链段体积分数增加及PMMA链段分子量下降,PCL柱状微区面积增加,向薄膜表面迁移并逐渐形成覆盖,造成薄膜表面孔洞消失。     

聚左旋乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混物的结构与性能

通过熔融共混制备出一系列不同组成比的聚左旋乳酸(PLLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/醋酸锌(Zn(OAc)2)样品,通过扫描电子显微镜、动态力学性能分析仪、差示扫描量热仪及力学性能测试等,研究了不同PBS及Zn(OAc)2含量对PLLA/PBS共混物的形态结构、结晶性能和力学性能的影响。结果表明,PLLA和PBS属于非相容体系,Zn(OAc)2的加入能降低PBS相区的尺寸,提高PLLA/PBS体系的相容性,且质量分数为0.05%时增容效果最佳;PBS的加入可有效提高PLLA的结晶速率和结晶度;随着PBS含量的增加,共混物的断裂伸长率和冲击韧性与纯PLLA相比显著提高,共混物的断裂伸长率均在300%以上;当PLLA/PBS/Zn(OAc)2质量比为80/20/0.05时,共混物的综合性能最优。     

数值模拟聚二甲基硅氧烷-双酚A型聚碳酸酯嵌段共聚物对氧气的选择渗透行为

使用分子动力学和巨正则蒙特卡洛的方法,构建不同嵌段比的聚二甲基硅氧烷-双酚A型聚碳酸酯(PC)嵌段共聚物,计算模拟了氧气和氮气在不同嵌段比共聚物中的溶解和扩散行为。结果表明,共聚物的溶解度系数大小变化与嵌段比关系不大,且不具有规律性,而氧气和氮气溶解度系数比在嵌段比为1∶1时达到最大,为3.44。随着聚二甲基硅氧烷嵌段的增加,共聚物的密度越来越小,对气体的阻隔能力越来越差,氧气和氮气的扩散系数均有较大的提高,其扩散系数比值变化不大。通过计算氧气和氮气在不同嵌段共聚物中的渗透系数的比值,在嵌段比为1∶1时,对氧气的选择渗透性能达到最大,PO2/PN2=4.83。这种从分子结构水平研究材料最优选择透过性的方法,在节约资源的同时大大提高了工作效率。     

绿茶提取物对聚乙烯醇/微晶纤维素薄膜性能的影响

为了研究绿茶提取物不同含量对聚乙烯醇/微晶纤维素薄膜性能的影响,通过流延法制备得到绿茶提取物不同含量的聚乙烯醇/微晶纤维素薄膜,测定分析不同含量绿茶提取物对薄膜的颜色、透明性、力学性能、疏水性能和气体阻隔性能的影响。结果表明:随着绿茶提取物含量的增加,薄膜亮度稍有变暗,颜色趋于红色、黄色;透明性显著降低;薄膜抗拉强度显著增加,断裂伸长率显著降低;薄膜的疏水性能提高,薄膜的溶胀率、持水率降低;薄膜的水蒸气透过率和氧气透过率降低。因此,绿茶提取物的加入,提高了薄膜的力学性能、疏水性和气体阻隔性,为薄膜在食品包装中的应用提供了基础。