聚乙烯醇/改性纳米纤维素晶体纳米复合薄膜的制备及性能

先用丁二酸酐对纳米纤维素晶体(NCC)进行表面羧基化改性,然后将改性NCC添加到聚乙烯醇(PVA)基体中制备PVA/改性NCC纳米复合薄膜,并进一步热处理制得交联PVA/改性NCC纳米复合薄膜。通过热重分析、差热分析、吸水实验和拉伸实验考察了改性NCC的添加量对薄膜性能的影响,以及加热交联对薄膜性能的影响。结果表明,与纯PVA薄膜相比,添加改性NCC后,薄膜的起始分解温度升高、结晶峰向高温方向移动,吸水率基本不变,力学性能对环境湿度敏感;热处理交联后,薄膜的起始分解温度继续升高、结晶峰也向高温方向移动,吸水率显著降低,力学性能不随环境湿度变化。     

含有石墨烯和纳晶纤维素的聚氨酯复合纳米纤维

以N,N-二甲基甲酰胺/丙酮(DMF/CP)为混合溶剂,纳晶纤维素(NCC)辅助还原的氧化石墨烯(r GO)和热塑性聚氨酯(TPU)为原料,采用静电纺丝法制备了rGO/TPU复合纳米纤维,通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、激光粒度仪观察了rGO、NCC、复合纳米纤维膜的尺寸和形貌结构,并测试分析了纳米纤维膜的力学性能、热性能和亲水性。结果表明,当m(rGO)/m(TPU)=1.5/100时,复合纳米纤维表面光滑、直径均一,相应的复合纳米纤维膜断裂强度最大(31.98MPa),比纯TPU纳米纤维膜断裂强度(7.92 MPa)提高了303.79%。此外,随着rGO和NCC的加入,复合纳米纤维膜的热稳定性和亲水性增强。     

不同原料NCC对NCC/PVA复合膜性能的影响

分别以微晶纤维素、脱脂棉和漂白芦苇浆为原料,硫酸水解法制备纳米纤维素(NCC),与聚乙烯醇(PVA)简单共混流延成膜法制备NCC/PVA复合膜.m(NCC)/m总为7％时制备NCC/PVA复合膜,红外光谱分析结果表明复合膜中PVA分子链和NCC分子链间存在能提高两者相容性的氢键缔合作用力;热重分析结果表明复合膜的热稳定性与NCC热稳定性基本一致.扫描电子显微镜分析结果表明m(NCC)/m总为0.5％时制备NCC/PVA复合膜的表面和断面较为规整.3种原料中漂白芦苇浆NCC长径比最高(约为25),且m(NCC)/m总为0.5％时制备NCC/PVA复合膜拉伸强度最大,较PVA膜拉伸强度提高40.8％.3种原料NCC分别制备的3种NCC/PVA复合膜断裂伸长率,均较PVA膜断裂伸长率降低.随着m(NCC)/m总的增加,NCC/PVA复合膜透光率较PVA膜透光率降低;3种原料中微晶纤维素NCC/PVA复合膜透光率较PVA膜透光率降低最小.     

纳米纤维素/银纳米粒子的制备和表征

以纳米纤维素(NCC)为分散剂,硼氢化钠为还原剂还原硝酸银,化学还原法制备纳米纤维素/银纳米粒子。m(Ag)/m(NCC)=5%制备的纳米纤维素/银纳米粒子,X射线衍射分析结果表明,纳米纤维素/银纳米粒子中NCC和银纳米粒子相互混合并未改变各自的晶型,纳米纤维素/银纳米粒子中银纳米粒子的晶粒尺寸为11.87nm,与透射电子显微镜(TEM)所测银纳米粒子直径(10nm)相近;热重分析结果表明,纳米纤维素/银纳米粒子的热稳定性较纳米纤维素稍有下降。透射电子显微镜(TEM)分析、紫外光谱分析、固含量分析、机理分析和抑菌活性分析结果表明,m(Ag)/m(NCC)=3%时制备的纳米纤维素/银纳米粒子对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有抑制作用,且银纳米粒子在纳米纤维素/银纳米粒子中分散较均匀。     

水辅助法制备左旋聚乳酸/聚乙烯醇复合多孔膜及其力学性能

以左旋聚乳酸(PLLA)/聚乙烯醇(PVA)为成膜材料,利用水辅助法制备了PLLA/PVA复合多孔膜。研究了溶剂及其组成、环境湿度和聚合物浓度对形成多孔膜的形貌影响。筛选出可完全溶解PLLA/PVA体系的二甲亚砜(DMSO)/二氯甲烷(DCM)混合溶剂。V(DMSO)/V(DCM)=1/9为溶剂得到孔径大小为(2.45±0.31)μm的规整蜂窝孔,且随着DMSO含量增多,孔径变小,孔分布变得无序。环境湿度从43%增加到91%,孔径大小由(1.43±0.63)μm增加到(4.30±0.63)μm,孔径与环境湿度基本上呈现一阶线性关系。与纯PLLA多孔膜相比,PLLA/PVA复合多孔膜的拉伸强度和断裂伸长率分别从33.32MPa和12.46%增加到40.66MPa和32.57%。PLLA/PVA复合多孔膜有利于细胞的粘附与生长,因而有望作为组织工程支架材料。     

聚乙烯醇/纳米纤维素/聚乙烯醇的层层自组装及表征

采用基于氢键驱动力的层层(LBL)自组装技术制备聚乙烯醇(PVA)/纳米纤维素(NCC)/聚乙烯醇复合膜。通过衰减全反射红外(ATR-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析,验证了该复合膜中NCC和PVA的单相分布情况,NCC晶格定向排列状态,以及NCC作为夹层的结构,并提出了机理假设论证了该结构复合膜的形成过程;通过拉伸强度、透光率和热稳定性测量,表明LBL自组装制备的PVA/NCC/PVA复合膜具有高的拉伸强度、高的透光率和较高的热稳定性,其中拉伸强度较PVA膜提高了46.1%,透光率提高了5.44%,热分解温度提高了13.2℃,表明该法制备的PVA/NCC/PVA复合膜是一种良好的功能性薄膜。     

静电纺丝制备聚苯乙烯/纳米纤维素晶体纳米复合薄膜及其性能表征

采用静电纺丝法成功制备出聚苯乙烯(PS)/纳米纤维素晶体(CNCs)纳米复合薄膜,并对复合纤维薄膜的形貌、热学性能、力学性能和疏水性能进行了表征。结果表明,随CNCs添加量的增加,静电纺PS/CNCs纳米复合纤维表面逐渐光滑,且纤维平均直径呈先增大后减小趋势;纳米复合薄膜呈两阶段热分解方式,其最大热解温度由415.2℃升高到421.4℃;纳米复合薄膜的拉伸性能也随CNCs的增加而有所提高,CNCs添加量为m(CNCs)/m(PS)=7/100时得到纳米复合薄膜的最大拉伸应力为(0.4±0.02)MPa,为电纺PS纳米纤维薄膜拉伸应力的5.7倍,而断裂伸长率则呈逐渐减小趋势。亲水性CNCs的加入,并未降低PS本身疏水特性,其接触角先增大至139°后减小到130°,接触角总体呈增大趋势。     

防霉聚乙烯醇改性薄膜的制备及性能

目的研究以聚乙烯醇(PVA)为基材,通过柠檬酸(CA)改性制备出具有防霉效果的改性PVA薄膜。方法通过调整加热时间、加热温度及搅拌转速等参数,发现制备改性PVA母液规律性,并经溶液流延法加工制备出酸性防霉PVA改性薄膜,通过光学、力学性能研究其物理性能,通过半干鱼保鲜实验研究其防霉效果。结果得到的酸性防霉PVA改性薄膜均具有良好的光学及力学性能,在半干鱼实验中相对于对照组,实验组均体现了良好的防霉效果,其中含有质量分数为2%的柠檬酸的改性PVA薄膜防霉效果最佳。结论 PVA改性薄膜在其制备过程中具有一定规律性,得到的酸性PVA改性薄膜具有良好的防霉效果。     

纳米纤维素晶体增强补强聚乙烯醇薄膜性能研究现状

目的 综述近几年有关将纳米填料纳米纤维素晶体(CNC)作为增强补强剂,提高聚乙烯醇(PVA)薄膜的物理性能方面的研究,以期为PVA薄膜材料的进一步开发和应用提供参考。方法 通过对相关文献进行收集与整理,阐述PVA/CNC复合薄膜的应用现状,介绍CNC的形貌特性、化学改性及成膜方式对改善PVA/CNC薄膜物理性能的研究现状,综述CNC分散性、交联剂和成膜条件对提高PVA/CNC复合薄膜物理性能的影响。结论 通过增加CNC在PVA基体中的分散性,针对不同用途选择对应的成膜方式,这样可有效改善PVA薄膜的力学性能、阻隔性能和耐水性等,提高PVA薄膜的使用价值。     

PVA纳米涂布PE抗菌薄膜制备及其包装性能研究

采用KH570改性纳米Zn O、NDZ-101改性纳米Ti O2,利用FT-IR和TEM表征改性粉体表面结构和性质变化。配制PVA纳米溶胶,采用涂布法制备PVA纳米Zn O/PE和PVA纳米Ti O2/PE复合薄膜。利用电子万能试验机、透氧测试仪、透湿测试仪和贴膜法研究分析复合薄膜的力学、阻隔和抗菌性能。结果表明,PVA纳米Zn O/PE和PVA纳米Ti O2/PE在纳米粉体添加量为1%左右时可获得良好的力学性能和阻隔性能;PVA纳米Zn O/PE薄膜在避光、自然光和紫外光下抗菌率均达90%以上,PVA纳米Ti O2/PE薄膜在自然光和紫外光下抗菌率达97%以上。     

交联剂对玉米淀粉醋酸酯/PVA可降解复合膜性能的影响

制备了低酯化度玉米淀粉醋酸酯(SA)(DS<0.2)/聚乙烯醇(PVA)可降解复合膜,重点讨论了交联剂的种类、用量、交联反应温度及时间对复合膜力学性能和耐水性的影响。并利用扫描电镜(SEM)X射线衍射(XRD)、热重分析(TG),对复合膜的形貌、结晶度、热稳定性进行表征。结果表明:经过交联后的复合膜,致密性提高,结晶度降低,热稳定性有所增强,表现出更好的力学性能和耐水性。     

PSA接枝碳纳米管增强PVA/PSA共混物薄膜的微结构与性能

通过溶液浇铸及化学交联,制备了聚(苯乙烯磺酸钠-co-丙烯酸)接枝碳纳米管(PSA-g-MWNT)增强聚乙烯醇(PVA)/PSA复合膜,着重研究了改性碳纳米管对复合膜的微观结构、力学性能、电导率、离子交换容量(IEC)和吸水率的影响。结果表明,当PVA与PSA质量比为2∶1时,PVA/PSA共混物薄膜的综合性能最佳。接枝在MWNT表面的PSA提高了MWNT与PVA/PSA共混物之间的相容性,实现了MWNT对PVA/PSA薄膜的同时增强、增韧。随着PSA-g-MWNT含量的增加,PVA/PSA/PSA-g-MWNT复合膜的电导率显著提高,IEC值也呈升高的趋势。     

Biothermoplastics from hydrolyzed and citric acid Crosslinked chicken feathers

We demonstrate a novel approach of developing thermoplastic films from feathers by alkaline hydrolysis and crosslinking with citric acid. Unlike previous approaches that used toxic chemicals, complicated and/or expensive methods to develop films, in this research, feathers were hydrolyzed using various concentrations of alkali and the hydrolyzed feathers were compression molded into films using glycerol as plasticizer and crosslinked with citric acid to improve water stability. Alkali hydrolyzed feathers could be compression molded into films with tensile strength of 5.9 MPa and elongation of 31.7% but had poor wet strength. Feather films crosslinked with citric acid had tensile strength of 1.9 MPa and elongation of 24.6% after being in 90% humidity at 21 °C for 24 hours. Alkaline hydrolysis and citric acid crosslinking provides an opportunity to develop inexpensive and biodegradable thermoplastics from the inexpensive, renewable and sustainable poultry feathers.     

柠檬酸/PVA抗菌薄膜性能的研究

目的研究柠檬酸添加量对聚乙烯醇薄膜性能的影响。方法将柠檬酸颗粒溶解到质量分数为10%的PVA母液中,通过流延法制备柠檬酸/PVA抗菌薄膜。结果添加柠檬酸可降低薄膜吸水性和溶解性,随着柠檬酸质量分数的增加,透湿系数减小。观察扫描电镜表明,柠檬酸在聚乙烯醇中溶解均匀。以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为指标的抗菌性能测试表明,柠檬酸对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有较强的抑制作用。结论柠檬酸的添加可降低PVA薄膜的吸水性、溶解性和水蒸气透过系数,并使薄膜具有抗菌性。     

聚丙烯酰胺/改性纳米纤维素晶体纳米复合水凝胶的光聚合制备与表征

先用马来酸酐对纳米纤维素晶体(NCC)进行表面改性得表面含碳-碳双键的改性NCC(mNCC),然后将丙烯酰胺(AM)和mNCC一起光聚合得PAM/mNCC纳米复合水凝胶;通过红外光谱、扫描电镜、热重分析、差热分析、溶胀实验和拉伸实验研究了水凝胶的结构和性能。结果表明,PAM/mNCC纳米复合水凝胶是一种物理/化学共交联水凝胶;与用质量分数0.25%N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联的PAM水凝胶相比,PAM/mNCC纳米复合水凝胶中的微孔尺寸分布更宽,PAM分子链的起始分解温度和玻璃化转变温度升高;当mNCC的用量占AM质量的5%~10%时,PAM/mNCC纳米复合水凝胶的饱和溶胀率、拉伸强度、断裂伸长率分别为PAM水凝胶的2.1~2.7倍、0.45~1.1倍、3.8~7.1倍。     

Dynamic mechanical property and photochemical stability of perlite/PVA and OMMT/PVA nanocomposites

This work focused on the preparation of poly (vinyl alcohol) (PVA)/inorganic composites. Perlite and organically modified montmorillonite (OMMT) were used as the inorganic compounds. (PVA)/inorganic nanocomposite films were prepared by solvent solution method. The morphology, dynamic mechanical property, and the photochemical stability of these films were studied. The reaction pathway between these OMMT and PVA was suggested that the hydrogen bonding and hydrophobic interactions contributed to the preparation. The obtained new materials have different thermal, mechanical, and photochemical stability from other single components.     

Preparation,characterization, and photoluminescence study of PVA/ZnO nanocomposite films

ZnO nanoparticles with average diameter of 25 nm were synthesized by a modified sol–gel method and used in the preparation of (in wt.%) (100 − x) poly(vinyl alcohol) (PVA)/x ZnO nanocomposite films, with x = 0, 1, 2, 3, 4, and 5. The PVA/ZnO films were exposed to UV radiation for 96 h and their thermal, morphological, and spectroscopic properties were investigated. In inert atmosphere, the nanocomposite films showed lower thermal stability than the pure PVA film, and the calorimetric data suggest an interaction between PVA and ZnO in the nanocomposite films. Some crystalline phases could be seen in the films with ZnO, and a direct dependence on the ZnO concentration was also observed. The original structure of ZnO nanoparticles remained unaltered in the PVA matrix and they were uniformly distributed on the film surface. The roughness of the PVA film was not modified by the addition of ZnO; however, it increased after 96 h of UV irradiation, more significantly in the nanocomposite films. The films showed an absorption band centered at 370 nm and a broad emission band in the UV–vis region when excited at 325 nm.     

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。     

聚乙烯醇/橘皮果胶/阿魏酸复合包装膜的制备及性能研究

目的 为开发一种具有抗氧化活性和紫外屏蔽性的聚乙烯醇复合包装薄膜,从橘皮中提取果胶,探索聚乙烯醇/橘皮果胶/阿魏酸复合膜的性能。方法 首先用柠檬酸提取橘皮中的果胶,然后以阿魏酸为交联剂,用溶液共混浇筑法制备聚乙烯醇/橘皮果胶/阿魏酸复合薄膜。通过对复合薄膜结构、形貌、热性能、耐水性能、光学性能、力学性能、抗氧化性能的表征,考察不同含量的阿魏酸对复合薄膜的影响。结果 果胶羧基与聚乙烯醇羟基形成酯键,阿魏酸与聚合物形成酯键与氢键,薄膜具有较好的热稳定性和紫外屏蔽能力,加入阿魏酸后薄膜的耐水性能显著提升,拉伸强度和抗氧化活性显著增加。其中,当阿魏酸质量分数为5%时薄膜水溶性降低了38.89%,耐水性能最佳。结论 阿魏酸的加入提高了聚乙烯醇复合薄膜的耐水性能,薄膜具有良好的紫外屏蔽能力和抗氧化活性,是一种十分具有潜力的可持续包装材料。