碱式次氯酸镁抑菌性及PVA抗菌膜的制备

先对碱式次氯酸镁抑菌性能进行研究,探索其对多种菌的抑菌效果,然后采用流延法制备PVA抗菌膜并对其进行性能测试。结果表明:碱式次氯酸镁具有广谱的抑菌性,其对霉菌的抑菌效果优于对细菌的;对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为2500ppm(10-6,下同)最小杀菌浓度为5000ppm。BMH的添加可以赋予PVA膜抗菌性,当BMH添加量为其MIC浓度时,长霉等级为1级,当添加量为MBC浓度时,长霉等级达到0级;随着BMH添加量增加,PVA膜透光率、透氧系数、拉伸强度逐渐下降、雾度逐渐增大;伸长率和撕裂度随着BMH添加量增加呈先升高后下降的趋势。     

纳米ZnO/生物基尼龙612纳米复合抗菌薄膜的制备与性能

细菌滋生将缩短食品货架周期,对人体健康产生负面影响,因此开展抗菌包装膜的研究十分重要。本文采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂(KH550)改性了纳米氧化锌(ZnO),并将改性后的纳米氧化锌(mZnO)与尼龙612 (PA612)进行熔融共混制备复合材料,最终采用挤出流延制备了m-ZnO/PA612纳米复合抗菌薄膜。采用FTIR对改性前后的ZnO进行表征,证明了KH550成功接枝到ZnO上。通过SEM、DSC、TGA、平板计数法等测试手段对ZnO的分散及复合材料的结晶性能、热性能、抗菌性能进行了研究。结果表明：mZnO在PA612基体中分散良好。m-ZnO可以作为成核剂提高PA612的结晶度,m-ZnO的含量为2wt%时,其结晶度提高了4.1%。m-ZnO对PA612有增强作用,m-ZnO的添加量为2wt%时,m-ZnO/PA612纳米复合薄膜的拉伸强度较纯PA612提高了15%。m-ZnO的存在赋予了PA612抗菌性能,m-ZnO/PA612纳米复合薄膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有很好的抗菌效果,且随着m-ZnO含量的增大,抗菌率增大,m-ZnO的质量分数为4wt%时,对大肠杆菌的抗菌...     

Ag掺杂APS改性的TiO2颗粒的制备及其光催化降解作用

为提高Ag/TiO2纳米颗粒的光催化降解作用,采用聚合凝胶工艺路线,以钛酸四丁酯为前驱体,硝酸银为银源,通过向反应体系引入鳌合剂醋酸、表面改性剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APS)以及还原剂甲醛等添加剂,制备出TiO2粉体及Ag/TiO2纳米复合粉体。利用FT-IR、XRD、TG-DTA、TEM和UV-Vis-NIR等手段对样品进行表征。结果表明,经γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性的TiO2颗粒掺Ag后分散性得到改善,粒径约1 nm的Ag颗粒较均匀地分布在10～15 nm TiO2颗粒上;可见光的利用和锐钛矿热稳定性都得到提高;Ag/TiO2纳米颗粒在光照下对甲基橙具有良好的光催化降解效果。     

硅烷偶联剂IPTS改性纳米ZnO的制备及性能研究

以纳米ZnO、乙醇酸乙酯、异氰酸丙基三乙氧基硅烷(IPTS)为原料,通过脱水缩合制备了一种新型的硅烷偶联剂改性ZnO纳米粒子(I-ZnO)。采用FT-IR、XRD、TG、粒径分析、抑菌圈法等手段表征改性前后纳米ZnO的结构与性能,并探究了不同用量的硅烷偶联剂IPTS对纳米ZnO分散效果的影响。结果表明,I-ZnO(3)(IPTS用量为纳米ZnO用量的25%)样品的分散效果最好,ZnO纳米粒子团聚体的平均粒径最小,为396.9nm,粒径分布系数为0.081。I-ZnO(3)表面有IPTS最大包覆量为4.66%,同时与未改性纳米ZnO相比,I-ZnO(3)具有更优良的抗菌性能。     

低温固化硅树脂的制备及其防腐蚀涂层性能研究

以硅酸乙酯(TEOS)、乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)和二甲基二甲氧基硅烷(DMDMS)为硅烷单体,以柠檬酸为催化剂,采用溶胶-凝胶法制备乙烯基甲基硅树脂,并添加固化剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)使制备的硅树脂可以在较低温度(50℃)下固化。采用红外光谱(FT-IR)对比硅树脂固化前后的结构变化;通过接触角、吸水率、电化学阻抗谱(EIS)测试了不同n(R)/n(Si)、n(Si—OC_nH_(2n+1))/n(H_2O)、pH以及固化剂用量对硅树脂涂层耐水性和防腐蚀性能的影响。结果表明:当n(R)/n(Si)=1.4/1、n(Si—OC_nH_(2n+1))/n(H_2O)=0.2/0.2、pH=2.6、固化剂用量为4%(质量分数)时,涂层具有较好的性能。     

制备HDI及IPTS的新方法

采用毒性较小的固体光气(BTC)代替光气与己二胺和γ-氨基丙基三乙氧基硅烷反应合成了1,6-己二异氰酸酯(HDI)以及γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷(IPTS),研究了原料配比、加料温度、反应温度以及反应时间等对实验产物的影响.实验表明,-NH-和固体光气的比例为3:1,加料温度为-20℃,反应温度为60℃,反应时间为3h时能够得到目标产物.用红外光谱和质谱对产物进行了表征,结果显示合成产物具有异氰酸酯的显著特征,纯度较高.因此采用BTC代替光气合成HDI和IPTS是一条切实可行的路线.     

卤胺改性壳聚糖/PVA抗菌复合膜的制备及性能?

壳聚糖具有良好的生物降解性、生物相容性、抗菌性等优异性能,受到研究者们的广泛关注.在前期研究的基础上,将卤胺改性壳聚糖(CTS-GH)与聚乙烯醇(PVA)进行物理混合,制备不同比例的复合膜,以提高卤胺改性壳聚糖膜的实际应用价值.利用原子力显微镜(AFM)考察了两者在溶液中的混合性质;采用扫描电镜(SEM)、示差扫描量热仪(DSC)、X射线衍射(XRD)对复合膜进行了表征;测试了经过氯化处理后复合膜的抗菌性能.结果表明,除 CTS-GH/PVA＝10/90外,均能得到混合性能良好的复合膜.经过氯化处理后,氯含量为0．86×1018个原子/cm2(CTS-GH/PVA＝20/80)的复合膜可在5 min内杀死98．92％金黄色葡萄球菌和100％大肠杆菌,60 min 接触后可杀死100％金黄色葡萄球菌.     

乙烯基POSS的合成及POSS/PMMA纳米复合材料的制备

利用乙烯基三甲氧基硅烷缩合水解制备八聚乙烯基笼型倍半硅氧烷(OvPOSS),然后将其与γ-巯丙基三乙氧基硅烷(KH580)采用巯基-烯点击化学反应制备带有部分乙烯基和烷氧基的POSS,用红外光谱、核磁共振、凝胶渗透色谱、飞行质谱等手段对其结构进行表征分析。通过自由基聚合将POSS引入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中,制备新型纳米复合材料EV-POSS/PMMA,利用X射线衍射、扫描电镜、热重分析探讨了OvPOSS、EV-POSS在PMMA中的形态特征、分散性、透光率及材料的热稳定性能。结果显示,OvPOSS在PMMA中结晶程度大,分散性差,导致其对PMMA的热稳定的影响不明显;EV-POSS则呈现良好的分散性,包覆于PMMA中,对PMMA的热稳定性提高显著,同时对于PMMA的透光率影响较小。     

载Ag改性桑枝韧皮纤维素/聚乙烯醇复合膜的制备及表征

采用流延法制备了载Ag改性桑枝韧皮纤维素/聚乙烯醇（Ag-T-CMC/PVA）复合膜,并利用XRD、SEM、DSC等分析测试方法研究了该复合膜的结构和性能。结果表明:随着Ag-T-CMC含量增加,Ag-T-CMC/PVA复合膜的力学性能、耐水性及抗菌性能均有提高。当Ag-T-CMC与PVA质量比为2%时,力学性能达到最佳,拉伸强度提高了3.4%。SEM分析表明:Ag-T-CMC均匀分散于Ag-T-CMC/PVA复合膜中,表现出良好的相容性;随着Ag-T-CMC含量的增加,断层逐渐变得光滑平面,在Ag-T-CMC与PVA质量比为2%时,断层最光滑。吸水性能测试表明:Ag-T-CMC能明显降低Ag-T-CMC/PVA复合膜的吸水性。抑菌性能测试表明:Ag-T-CMC/PVA复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有一定的抑菌效果,且随着Ag-T-CMC含量的增大,抑菌圈直径变大,抑菌效果增强。      

改性PVA超滤膜的制备与性能研究

选用聚乙烯醇、水、乙酸、硫酸铁等为原料 ,用相转化法制备了亲水性超滤膜 .在一定范围内研究了各种不同浓度的膜液组成对超滤膜性能的影响 ,确定了较佳的铸膜液组成 (质量分数 )为 :8%PVA ,6 %乙酸 ,1 5 %～ 2 %硫酸铁 .用此铸膜液制备的超滤膜 ,在操作压力为0 30～ 0 4 5MPa下 ,处理浓度为 10 0 0mg·L- 1的O/W型乳化液 ,透液速率可达 4 3L/(m2 ·h)以上 ,其除油率可达 92 %以上 .研究还表明 ,PVA超滤膜中添加适量硫酸铁 ,可改善膜的结构和耐水性能 .     

Preparation and properties of microfibrillated cellulose polyvinyl alcohol composite materials

This work reports the preparation of MFC–PVA composite films, and the thermal and mechanical properties of these films. Microfibrillated cellulose (MFC), which was separated from kraft pulp by a mechanical process, was used as the reinforcement in polyvinyl alcohol (PVA) matrix. This MFC reinforcement has an interconnected web-like structure with fibrils having a diameter in the range of 10–100 nm, as observed by TEM. MFC–PVA composite films were created by casting from a water suspension to produce a homogeneous dispersion of MFC in the polymer matrix. DMA shows an increase of the storage modulus in the glassy state with increasing MFC content, but a more significant increase in modulus is detectable above the glass transition temperature. There is a steady increase in both the modulus and strength of the composite films until a plateau is reached at 10 wt% MFC. The thermal stability of the PVA composite films is slightly increased with the addition of MFC.

As a result of this research, it has been shown that MFC is an excellent reinforcement comparable to cellulose nanowhiskers. Furthermore, by combining MFC with PVA in addition to good mechanical properties, this composite has good chemical resistance and biodegradability. The water soluble characteristics of PVA combined with a water dispersion of MFC are also easily processable.     

聚乙二醇改性纳米纤维素/聚乙烯醇复合水凝胶的制备及性能

通过酸碱处理和机械研磨结合的方法制备纳米纤维素(CNFs),并利用冻融循环法分别制备了聚乙烯醇(PVA)和纳米纤维素/聚乙烯醇(CNFs/PVA)复合水凝胶,以及聚乙二醇(PEG)改性PVA和CNFs/PVA复合水凝胶。考察不同配方下复合水凝胶的微观形貌变化,并对复合水凝胶的溶胀性能、压缩强度及热稳定性能进行研究。结果表明,CNFs与PEG对PVA水凝胶的微观形貌均有改善作用,加入PEG后形成的PEG/PVA凝胶产生明显的三维网络结构。当PEG与CNFs同时加入到PVA凝胶后形成的CNFs-PEG/PVA凝胶具有均匀的互穿孔洞结构,此时复合水凝胶的孔隙率最高((67.5±4.3)%),溶胀度最好(980%),且压缩强度较PVA水凝胶也有所提升。PEG对复合凝胶的热稳定性无影响,而加入CNFs后,CNFs-PEG/PVA复合凝胶的初始热分解温度从235℃上升至300℃,显著提高了PVA凝胶的热稳定性。     

聚乙烯醇/原花青素共混物薄膜的制备及其性能研究

采用天然植物中提取的原花青素(OPC)作为自由基捕获剂,通过溶液浇铸法将OPC与聚乙烯醇(PVA)共混制膜。利用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)、全反射傅里叶红外光谱仪(FTIR)、双束紫外可见分光光度计(UV-Vis)、小角X射线散射仪(SAXS)等仪器研究共混物薄膜的热力学稳定性、紫外屏蔽性能、透光率以及结晶性能等。结果表明,1.0%～2.0%原花青素的加入可有效提高PVA的热稳定性,拓宽熔融加工窗口,且PVA/OPC薄膜能保持优异的力学性能、透光率以及紫外屏蔽性能。小角X射线散射的结果进一步证明OPC的加入抑制PVA的结晶。     

聚乙烯醇/蒙脱土纳米复合薄膜的制备与性能研究?

以甘油作为增塑剂,经溶液流延法加工制备出 PVA/MMT 纳米复合薄膜,研究了纳米蒙脱土(MMT)对聚乙烯醇(PVA)的改性作用。通过对薄膜的结构表征、力学、光学、吸水性、热稳定性等性能研究表明,DK4型号 MMT 与 PVA 分子有着很好的相容性,添加了不同比例的 MMT 均不同程度提高了薄膜的抗拉强度、热稳定性,降低了薄膜的断裂伸长率、吸水性、水蒸气透过系数、透光率,其中添加了1％ DK4型MMT的PVA薄膜有着最好的改性效果。     

有机累托石改性环氧/水性聚氨酯复合膜的制备与性能

以累托石、聚醚二元醇、2,2-二羟甲基丙酸、甲苯-2,4-二异氰酸酯、环氧树脂等为原料,采用原位聚合法制备了有机累托石/环氧/水性聚氨酯(OREC/EP/WPU)复合膜。用XRD、FTIR分析技术对有机累托石和复合膜的结构进行了表征,研究了有机累托石的加入量对OREC/EP/WPU的力学性能和热稳定性影响。加入有机累托石为3%(wt)时,TG-DSC分析表明OREC/EP/WPU的分解温度由286.5℃提高到318.7℃,拉伸试验数据显示拉伸强度和断裂伸长率分别提高33.3%和26.6%。扫描电镜断口形貌分析揭示,OREC/EP/WPU复合膜的断面为韧性断裂。     

聚乙烯醇/壳聚糖共混膜的制备及表征

用溶液共混法制备聚乙烯醇/壳聚糖(PVA/CS)共混膜,对共混膜进行了IR、DSC表征和吸水率、透光率、力学性能等进行测定.结果表明: PVA与CS分子链间在共混膜中有一定的相互作用,相容性好;CS的引入有利于改善PVA的吸水性、透光率和综合力学性能,但热稳定性有所降低.     

改性石墨烯/聚氯乙烯复合材料的制备及性能

采用不同含量的硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）对石墨烯（GE）进行改性,将改性GE（KH-GE）与聚氯乙烯（PVC）进行熔融混炼制备KH-GE/PVC复合材料。通过FTIR、Raman、XRD、TEM和SEM表征改性前后GE结构变化,并考察了KH-GE/PVC复合材料的力学性能、导电性能及稳定性能。结果表明,GE∶KH570质量比为1∶2时,KH-GE的层间距较大,改善了GE的团聚,使GE在PVC基体中的分散得到了改善。随着KH-GE含量的增加,KH-GE/PVC复合材料的力学性能显著提高,当KH-GE质量分数为1.5wt%时,KH-GE/PVC复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别为23.98 MPa和226.78%,比未添加KH-GE的PVC复合材料分别提高了51.1%和65.73%;相对于纯PVC,当KH-GE质量分数为1.5wt%时,对应的50%热失重（T_50%）及90%热失重（T_90%）分别从289.81℃和486.01℃提高到298.51℃和596.53℃,提高了KH-GE/PVC复合材料的热稳定性,导电性也显著提高。     

磺化聚苯乙烯/聚乙烯醇交联膜的制备与性能

以磺化度为75%的磺化聚苯乙烯(SPS)和聚乙烯醇(PVA)为原料,按一定的配比共混后浇铸成膜,在程序升温的过程中进行热交联,通过控制不同交联时间得到不同交联密度的交联膜.考察了交联膜的离子交换容量(IEC)、吸水率、溶胀性和尺寸稳定性;利用原子力显微镜和交流阻抗仪对交联膜的表面形貌及电导率进行了表征.结果表明:交联膜的IEC值略有降低;吸水率和溶胀度得到了很好的控制,具有较好的尺寸稳定性;膜表面出现了明显的亲水相和憎水相相分离,且亲水相微区的聚集尺寸和连续性随交联时间的长短而变化;随交联时间的延长,交联膜的电导率值略有下降,但交联后膜的室温电导率仍高于0.01 S/cm.     

磺胺嘧啶银/聚乙烯醇水凝胶复合材料的制备及性能表征

采用e-Beam电子辐射和冻融循环相结合的方法制备了磺胺嘧啶银(SD-Ag)/聚乙烯醇(PVA)水凝胶。研究了制备工艺对PVA水凝胶的性能的影响。通过拉伸性能测试、吸水率检测、SEM和FT-IR等表征,考察了PVA浓度(占总质量5%~15%)、冻融与辐射处理等对PVA水凝胶拉伸强度、断裂伸长率、吸水性、凝胶含量和微观结构等的影响。结果表明:随着PVA浓度增大,PVA水凝胶的拉伸强度提高。当PVA浓度为15%、辐射剂量为25kGy时,单独辐射、辐射后冻融及冻融后辐射三种工艺制备的PVA水凝胶拉伸强度分别为0.023 MPa、0.048MPa、0.028MPa,吸水率分别为为95%、45%、63%,说明经冻融处理的水凝胶力学强度提高,吸水率有所下降。然后,选择适当的制备工艺并在PVA水凝胶中加入SD-Ag,考察了SD-Ag/PVA水凝胶的抑菌性能,抑菌活性测试结果显示,随着SD-Ag含量的增加,SD-Ag/PVA水凝胶的抑菌效果增强,而且其对革兰式阴性菌(大肠杆菌)的抑菌效果优于其对革兰式阳性菌(金黄色葡萄球菌)的抑菌效果。