甲醛交联聚乙烯醇/麦草碱木质素发泡材料的降解性能

研究了化学降解、热降解、生物降解及紫外光降解等对甲醛交联聚乙烯醇（PVA）/麦草碱木质素发泡材料（PLFM）的力学性能和表观密度等物理性能的影响,采用红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）和热重分析（TG/DTG）等方法探讨了降解前后PLFM结构的变化。结果表明：当PLFM中碱木质素质量分数为20%时,经化学、热（150℃）、生物及紫外光降解后,拉伸强度由22.64MPa分别降为5.65、9.05、7.43和7.64 MPa,降解率分别为75.09%、60.02%、67.18%、66.25%。SEM图表明,化学降解和生物降解对PLFM闭孔结构破坏严重,紫外光降解和热降解对PLFM闭孔破坏轻微。化学降解和生物降解后,表观密度从0.183 7g/cm³分别增加到0.216 4g/cm³和0.210 4g/cm³;紫外光降解和热降解后,表观密度分别从0.183 7 g/cm³降为0.177 4和0.176 6 g/cm³。此外,FT-IR和TG/DTG分析表明：经化学、热、生物及紫外光降解后PLFM分子结构均有不同程度破坏,化学降解对PLFM结构的破坏最为严重。     

PVA/超声波改性木质素发泡材料的制备与性能

以超声波对于碱木质素进行改性,将改性后的碱木质素与聚乙烯醇(PVA)经甲醛交联制备了PVA/超声波处理碱木质素发泡材料(UPLFM),检测其力学性能,采用扫描电镜(SEM)、热重(TG/DTG)等表征,并与PVA/碱木质素发泡材料(PLFM)进行了比较。结果表明:超声波处理20 min的碱木质素用量为40%、甲醛用量1.25 mL·g~(-1)时,UPLFM发泡材料拉伸强度最大,最大为61.21 MPa。SEM显示UPLFM较PLFM孔径更规则,TG/DTG分析表明,UPLFM与PLFM的热稳定性基本相同。     

PVAL/改性淀粉复合发泡材料的制备及性能

以玉米淀粉为原料,通过丙烯酸塑化改性法制备玉米改性淀粉。以柠檬酸和NaHCO_3作为复合发泡剂,甘油、二乙醇胺和山梨醇作为复合增塑剂改性聚乙烯醇(PVAL),与改性淀粉辅以其它加工助剂,利用模压成型发泡制备了一种可生物降解的PVAL/改性淀粉复合发泡材料。重点探究了改性淀粉含量对复合发泡材料生物降解性能和发泡形态的影响,NaHCO_3发泡剂含量对复合材料耐水性能、力学性能和发泡性能的影响,助剂滑石粉含量对复合材料发泡性能的影响。结果表明,当改性淀粉质量分数为40%,复合发泡剂NaHCO_3、滑石粉及柠檬酸质量分数均为4.0%时,所得发泡材料的生物降解性能较好,拉伸强度为2.134 MPa,断裂伸长率为79.1%,泡孔分布均匀,泡孔结构良好,形状较规整。     

玉米淀粉/聚乙烯醇复合发泡材料的制备与表征

以玉米淀粉和聚乙烯醇(PVA)为原料,碳酸氢钠和偶氮二甲酰胺(ADC)为发泡剂,甲醛为交联剂,采用烘培发泡法经缩醛化反应固化成型制备可生物降解复合发泡材料。探究了复合发泡材料的合成条件对材料性能的影响;考察了淀粉与PVA质量比、甲醛用量及发泡剂用量对材料的吸水倍率、回弹率以及密度的影响;测试了PVA醇解度、发泡剂种类对材料耐热性能及泡孔形态的影响;对比了PVA醇解度、不同发泡剂对材料的吸水率及性能的影响;探究了淀粉添加量对材料降解率的影响。结果表明,当m(玉米淀粉)∶m(PVA17-99)=1∶1、甲醛质量分数为12%、发泡剂质量分数为1. 5%时,所得材料的吸水率为3. 84倍,样品密度为0. 330 7 g/cm³,回弹率为100%,样品呈现空间网状结构,孔泡分布均匀致密; PVA 17-88与PVA 17-99相比吸水率更好; ADC与NaHCO₃相比所制得的材料密度更小,耐热温度偏低;当m(玉米淀粉)∶m(PVA17-99)=1∶1时,材料降解性能较好,失重率达到39%左右。     

戊二醛交联碱木质素/聚乙烯醇膜的制备及其光学性能

以碱木质素和聚乙烯醇(PVA)为原料,以戊二醛为交联剂利用流延法制备了碱木质素/PVA交联反应膜。通过单因素实验考查了碱木质素加入量、戊二醛加入量对木质素／PVA反应膜光学性能的影响。采用SEM和FT-IR方法分析反应膜的表面形貌和化学结构,紫外可见光谱法分析了交联膜的光学性能。结果表明:当碱木质素和聚乙烯醇质量比为1∶10,戊二醛加入量 1.67 %,薄膜的透光率和吸光度都较好。碱木质素/PVA薄膜结构中有醚键生成,碱木质素和PVA发生了交联反应;碱木质素/PVA反应薄膜表面较光滑;加入碱木质素后,薄膜在紫外光区的吸光度提高了近 90 %,在可见光区的透过率降低了近 40 %,碱木质素对薄膜的吸光度和透过率影响较大;戊二醛的加入量增多可见光区透过率有所增大,但戊二醛对薄膜在紫外区吸光度变化不大,薄膜的紫外线吸收主要是受碱木质素的影响。碱木质素/PVA反应膜可作为良好的紫外吸收材料。     

改性纤维素基发泡材料的制备及其性能研究

先后对小麦秸秆进行Na OH预处理、乙酸酐改性,得到酰化改性小麦秸秆(AWS)。以酰化改性秸秆为原料,以水为发泡剂,以羧甲基纤维素(CMC)为交联剂,采用冷冻干燥法制备了具有一定强度的纤维素基发泡材料,研究了m (2%CMC)∶m (AWS)对发泡材料表观密度、微观形貌和力学强度的影响。结果表明,2%羧甲基纤维素的用量增大有利于表观密度的降低,m (2%CMC)∶m (AWS)为6时,发泡材料的力学性能较好,其载荷为3 770 N,弹性模量为24.5 MPa。     

聚乙烯醇发泡材料研究进展

从化学发泡剂和物理发泡剂两个方面综述了聚乙烯醇(PVAL)发泡材料的发泡工艺,着重介绍了无机发泡剂和有机发泡剂两种化学发泡剂以及超临界CO2物理发泡剂对PVAL发泡材料泡孔尺寸、孔径、力学性能等的影响,不同发泡剂具有不同的特点,绿色环保的超临界CO2发泡剂将是今后研究的重点.此外,对PVAL发泡材料在生物医学领域、污水...     

聚乙烯醇(PVA)发泡材料的研究

采用化学发泡一步法模压成型[1,2],研究了发泡温度、成核剂、发泡剂含量、发泡压力和发泡时间对PVA发泡材料泡孔状况的影响.结果发现发泡剂RA的含量为1.5份,添加适量的成核剂,发泡温度为220℃,发泡压力大于12MPa和发泡时间4～6min时,能得到泡孔较好的PVA发泡材料,其机械性能也很好.     

聚乙烯醇聚合度对碱木质素/聚乙烯醇共混膜力学性能的影响

以3种不同聚合度的聚乙烯醇(PVA0588、PVA1788、PVA2488)为原料,添加相同质量分数的碱木质素采用流延法制备共混膜。采用电子万能试验机、扫描电子显微镜、热重分析仪等分析手段对共混膜进行分析表征,并测定了共混膜在不同极性溶剂中力学性能的变化。结果表明:在碱木质素添加量为15%时,碱木质素可较好地分散于PVA相中,3种共混膜的力学性能与各自对应的纯PVA膜相比都有了一定的提高,且当聚合度由PVA0588变化到PVA2488时,共混膜的拉伸强度从35.16MPa增加到48.30MPa,提高了37.37%,断裂伸长率从172.22%增加到247.08%,提高了43.47%;由于PVA聚合度的增大和碱木质素的添加,均使得共混膜的耐溶剂性能和热稳定性增加。     

聚乙烯醇/微纤化纤维素复合微发泡材料的制备

通过溶液浇铸法制备了聚乙烯醇(PVOH)/微纤化纤维素(MFC)复合薄膜材料,以超临界二氧化碳(scCO₂)为物理发泡剂,采用间歇式降压法制备了一系列PVOH/MFC复合微发泡材料,主要讨论了在没有水分的影响下,不同发泡温度和时间以及MFC含量对PVOH/MFC复合微发泡材料的泡孔形貌、泡孔尺寸和泡孔密度的影响;同时,也对MFC的分散性和PVOH/MFC复合材料的流变性能和热性能对发泡行为的影响进行了研究。实验结果表明,均匀分散在PVOH基体中的MFC作为异相成核剂提高了气孔成核能力,且随着MFC含量的增加,泡孔尺寸降低,泡孔密度增大;并研究了发泡温度对PVOH/MFC复合材料的发泡形貌的影响,获得最优发泡温度。     

碱木质素接枝聚丙烯腈多孔材料的性能表征

在碱木质素与丙烯腈单体接枝共聚过程中分别添加无机模板剂硝酸铵、硝酸铁和氯化钠制备碱木质素接枝聚丙烯腈 (AL-g-PAN)多孔材料。利用SEM、XRD对AL-g-PAN的结构进行表征;以FT-IR对材料的官能团进行分析;以TG-DTG、DSC对AL-g-PAN的热性能进行测定。以硝酸铅为目标污染物,考察了多孔AL-g-PAN对Pb²⁺的吸附性能。结果表明:在25 ℃、Pb²⁺初始浓度为308.5 mg/L、pH值为5的条件下,以硝酸铁为模板剂制备的多孔AL-g-PAN对Pb²⁺平衡吸附量为145.83 mg/g,Pb²⁺去除率为94.5%;该多孔材料成孔均匀、平均孔径在0.913 nm、孔径主要分布在2 nm以下的微孔区域;相同条件下,无模板剂的碱木质素接枝聚丙烯腈对Pb²⁺平衡吸附量仅为28.06 mg/g,其去除率为18.2%。多孔AL-g-PAN的热稳定性较碱木质素明显增强。     

聚乙烯醇/改性纳米蒙脱土复合材料的制备与性能

纳米蒙脱土(MMT)用十六烷基三甲基溴化铵进行改性制得有机改性的MMT(OMMT),用其作为聚乙烯醇(PVAL)的改性材料,采用溶液共混、流涎成膜制得PLA/OMMT复合材料,考察了OMMT的用量对PVAL复合材料性能的影响。用傅立叶变换红外光谱(FTIR)仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、万能力学试验机等对复合材料性能及结构进行表征和分析。结果表明,FTIR显示十六烷基三甲基溴化铵成功进入MMT结构中,OMMT成功制得;随着OMMT添加量的增加,复合材料热稳定性提高,断裂伸长率降低,拉伸强度呈现先增加后降低趋势,当其含量为9%时达到最大;SEM显示OMMT含量9%时,OMMT与PVAL相容性最好,表面光滑,含量再增加,出现团聚现象,力学性能受到影响。     

改性水滑石/聚乙烯醇复合膜的制备及性能

采用焙烧复原法将山梨酸(SA)插入水滑石(LDH)层间合成了纳米插层材料SA-LDH,将其与聚乙烯醇(PVA)共混,通过溶液流延法制备得到复合薄膜SA-LDH/PVA。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DSC)和扫描电镜(SEM)对其结构、热稳定性以及形貌进行表征,并测试了复合薄膜的力学性能、溶胀率、溶解率和抑菌性能。结果表明:复合薄膜SA-LDH/PVA中SA-LDH含量为5 wt%时得到的LDH晶型最为完整,对应的SA-LDH片层在PVA薄膜中分散比较均匀;添加3 wt%SA-LDH可提高PVA膜的热稳定性;SA-LDH添加量为5 wt%和7 wt%时,提高了复合膜的抗拉性能和断裂伸长率;SA-LDH的添加提高了PVA膜的耐水性能;SA-LDH的添加量分别为5 wt%和6 wt%时,SA-LDH/PVA复合薄膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌效果最佳。制备的改性水滑石/聚乙烯醇复合抑菌膜,为食品包装领域提供一种广谱的抑菌材料。     

木质素基PF泡沫的发泡工艺与性能

利用低廉的木质素部分取代苯酚制备木质素基酚醛树脂(PF)泡沫,采用正交试验对木质素基PF发泡工艺进行了研究,研究了表面活性剂(吐温–80)用量、发泡剂(正戊烷)用量、发泡温度三个因素对木质素基PF泡沫性能的影响,从而优化发泡工艺。实验结果表明,对木质素基PF泡沫的极限氧指数(LOI)和导热系数影响最大的是发泡温度,而对于压缩强度影响最大的是表面活性剂用量。木质素基PF泡沫的最佳发泡工艺为:表面活性剂(吐温–80)用量为8%、发泡剂(正戊烷)用量为12%,发泡温度为90℃,所得泡沫具有较好的热稳定性,其LOI为39%,压缩强度为0.32 MPa,导热系数为0.025 W/(m·K)。     

Pyrovatex CP阻燃改性聚乙烯醇纤维的制备和性能

以有机膦系阻燃剂N-羟甲基-3-(二甲氧基膦酰基)丙酰胺(Pyrovatex CP)作阻燃剂,将其添加在一定质量分数的聚乙烯醇(PVA)水溶液中,制备了阻燃改性PVA纤维。研究了Pyrovatex CP加入量对PVA纤维性能的影响,采用红外光谱和扫描电镜对阻燃改性PVA纤维进行了结构表征,确定了C—O—C的存在,测试了其力学性能和阻燃性能。结果表明:当PVA与Pyrovatex CP质量比为10∶4时,制备的PVA-CP纤维综合性能较好,其极限氧指数为29.8%,断裂强度为3.99 c N/dtex,具有较好的阻燃性能和力学性能。