尼龙1010与壳聚糖共混膜的制备、表征及性能研究

用红外光谱,X射线衍射,差示扫描量热,扫描电镜,吸水率,力学性能及降解性能测试对尼龙1010与壳聚糖共混膜进行了表征。结果表明,共混膜中,当尼龙1010含量不超过80％时,尼龙1010分子链与壳降糖分子链在晶区有一定相互作用,但在非晶区是不相容的,共混膜呈现出明显的“海－岛”结构。壳聚糖的引入有利于改善尼龙1010的力学性能及生物降解性能,降低其吸水性。     

纤维素 / 聚碳酸亚丙酯多元醇共混膜的包装性能研究

用溶液铸膜工艺制备了纤维素 / 聚碳酸亚丙酯多元醇共混膜,以扫描电子显微镜、电子拉力机、差示量热扫描仪、透气透湿仪等试验仪器对共混膜进行了表征和性能测试。 研究表明:纤维素 / 聚碳酸亚丙酯多元醇共混膜的力学性能和透湿性能随聚碳酸亚丙酯多元醇含量的提高而提高,而透气性能则相反。 共混膜中聚碳酸亚丙酯多元醇含量为 30% 时共混膜的力学性能最好,共混膜中聚碳酸亚丙酯多元醇含量为 40% 时透湿性能最好,透气性能最差。     

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.     

聚乙烯醇/PHBHHx复合材料的制备及表征

目的以聚乙烯醇(PVA)、3-羟基丁酸-3羟基己酸共聚酯(PHBHHx)为基材,制得一种性能优良的新型可降解绿色环保材料。方法采用溶液共混流延法制备聚乙烯醇/PHBHHx共混膜。通过力学性能检测、扫描电镜、X射线衍射、透氧性能测试、热重分析和生物降解性检测对薄膜的性能进行分析。结果研究表明,当PVA与PHHBHHx质量比为2∶1时,制得的共混膜断面结构致密且无孔洞,组分之间相容性较好。结论与纯PHBHHx薄膜相比,PVA/PHBHHx共混膜力学性能、阻氧性能得到了提高,且共混膜的加工窗口变宽,在可降解包装材料领域有着广泛的应用前景。     

魔芋葡甘聚糖/羧甲基纤维素钠共混膜的制备及其性能表征

以魔芋葡甘聚糖和羧甲基纤维素钠为主要原料,添加丙三醇为增塑剂,乳酸为改性剂,结合微波处理工艺,采用流延成型的方法制备出魔芋葡甘聚糖/羧甲基纤维素钠共混膜。通过FT-IR、X-射线衍射对共混膜进行性能表征,同时测定了共混膜的吸水率、力学性能和降解率。结果表明:膜有较好的降解性能和细胞相容性,作为一种潜在的术后防粘连材料将具有良好的应用前景。     

壳聚糖-聚乙烯醇共混膜的制备与性能

目的以壳聚糖、聚乙烯醇为基材,对壳聚糖膜共混改性,制得一种性能优良的绿色环保包装材料。方法用溶液共混法制备壳聚糖-聚乙烯醇共混膜,用红外光谱、扫描电镜对其进行表征并对其力学性能、透气性、透光率、雾度等进行测试。结果研究表明,共混时2种组分之间发生了分子间作用力,两组分的共混比例(体积比)为40∶60或60∶40时所制备的共混膜表面平滑,两组分有很好的相容性。结论所制备的聚壳聚糖-乙烯醇共混膜有很好的成膜性能、力学性能和透气性能等,在食品、药品等领域有广泛的应用前景和价值。     

魔芋葡甘聚糖-卡拉胶可食性共混膜的制备与性能研究

采用共混方法制备了魔芋葡甘聚糖-卡拉胶可食性薄膜,并对其性能进行了测定,结果显示:当共混膜中二者的质量配比为3∶1时,有着较好的相容性和协同效应,此时共混膜的综合力学性能和光学性能最好;增塑剂甘油能明显改善共混膜的力学性能和光学性能,当甘油含量为10%(质量分数,下同)时,共混膜的透光率能达到90%以上。该共混膜有望进一步开发成新型的可食性包装薄膜。     

PLA/PCL共混膜的制备及性能研究

目的研究PCL含量对PLA/PCL共混包装膜性能的影响,以改善PLA的韧性。方法将不同质量比的PLA和PCL树脂均匀混合,而后熔融挤出吹膜制得PLA/PCL共混膜。对制得的共混膜进行力学性能测试,获得拉伸强度和断裂伸长率,再通过扫描电镜分析观察其微观断面,采用DSC测试分析其熔融结晶行为,通过氧气透过性能和透湿性能的测试获得其阻隔性能。结果通过扫描电镜与红外光谱发现,PLA与PCL为两相结构,界面不相容;力学性能显示当PCL的质量少于20%时,对PLA的增韧效果不明显;当PCL的质量为50%时,PLA的断裂伸长率从2.9%提高到290%;DSC结果发现,PCL的加入有助于降低PLA的玻璃化转变温度,提高结晶度;阻隔性能结果表明,随着PCL质量比的增大,共混膜的氧气透过系数和透湿系数下降,阻隔性得到提高。结论 PCL的加入能提高PLA的韧性,当PCL与PLA质量比为3∶7时,共混膜具有最佳的性能。     

聚乙烯醇-海藻酸钠-壳聚糖共混膜的制备与性能

采用溶液共混法制备了不同配比的聚乙烯醇-海藻酸钠共混膜和聚乙烯醇-海藻酸钠-壳聚糖共混膜。通过FT-IR、TG、SEM及力学性能等测试对共混膜进行了分析和表征。结果表明共混膜中聚乙烯醇、海藻酸钠及壳聚糖三组分之间存在强烈的相互作用和良好的相容性,三者共混明显改善了纯聚合物和二元膜的性能。     

磷酰胆碱共聚物(MPC-co-EHMA)的合成及对聚氨酯膜的生物相容性影响

2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱(MPC)与甲基丙烯酸异辛酯(EHMA)通过自由基聚合制备共聚物PMEH20,并将PMEH20添加到基材聚氨酯中制备了共混膜。牛血清蛋白(BSA)吸附性测试显示当PMEH20质量分数为15%时,BSA吸附量比空白聚氨酯下降了81.7%;血小板粘附性能测试显示,含有PMEH20的聚氨酯共混膜粘附了更少的血小板;动态水接触角测试发现共混膜中磷酰胆碱基团可以通过翻转重排于薄膜表面;薄膜力学性能测试显示,在PMEH20质量分数达到10%时,膜材料的综合力学性能最好。     

PLA/PBSA 纳米活性包装薄膜的性能研究

目的研究可降解材料聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯-聚己二酸丁二醇酯共聚物(PBSA)薄膜在添加有机纳米蒙脱土(MMT)和精油后的抗氧化性和保鲜性能。方法采用挤出共混改性和挤出流延法加工制备出PLA/PBSA/MMT/精油纳米复合薄膜,对其力学性能、透湿性、透气性、抗氧化性等进行探讨,并研究对樱桃的保鲜作用。结果添加了DK4型号MMT的PLA/PBSA薄膜的抗拉强度得到提高,薄膜的水蒸气透过率、透气率得到降低,但是对樱桃保鲜的各项指标与对照组无明显差异。在此基础上添加丁香精油后,力学性能得到提升,抗氧化作用明显,并且对改善樱桃的保鲜效果显著增加。结论添加了DK4型MMT和丁香精油的PLA/PBSA薄膜有着较好的改性效果,并且有良好的保鲜效果。     

Surface modified nano-hydroxyapatite/poly(lactide acid) composite and its osteocyte compatibility

In this study, melt blending was used to fabricate poly(lactic acid) (PLA)/ hydroxyapatite (HA) nanocomposites. Surface modifying HA nanoparticles (mHA) with dodecyl alcohol through esterification reaction could effectively improve the dispersibility of HA nanoparticles in PLA matrix and the interfacial interactions between PLA and HA nanoparticles, as revealed by field emission scanning electron microscopy (FESEM), rheology analysis, and dynamic mechanical thermal analysis (DMTA). mHA/PLA nanocomposite film demonstrated better cartilage cell attachment, spreading and proliferation than that of PLA and HA/PLA film. The good cytocompatibility could be due to the good dispersibility of the osteoinductive HA nanoparticles, good interfacial interactions between PLA and HA nanoparticles, and balanced hydrophobic/hydrophilic property. This newly developed mHA/PLA nanocomposites may be considered for bone tissue engineering applications.     

GTA改性的PLA/PHB复合包装膜性能研究

目的研究三乙酸甘油脂(GTA)对PLA/PHB包装膜性能的影响。通过添加GTA提高PLA与PHB的相容性,改善包装膜的力学和透湿透氧性能。方法以GTA为增塑剂,聚乳酸(PLA)和聚β-羟基丁酸酯(PHB)为原料,利用熔融共混吹膜的方法制备PLA/PHB复合膜,通过对复合材料的DSC测试,以及透湿透氧性能、力学性能和红外光谱分析,研究GTA质量分数不同时对复合材料的拉伸性能、断裂伸长率、透湿透氧性能和相容性的影响。结果随着GTA含量的增加,薄膜拉伸强度整体呈下降趋势,同时断裂伸长率不断增大。当GTA质量分数大于4%时,拉伸强度急剧下降,断裂伸长率由原先的快速增长变为缓慢增长。透湿性能随GTA质量分数的增加先不断增大后减小,透氧性能增长不明显。通过DSC图结合包装膜断面结构微观图发现,GTA的加入减弱了聚合物分子链段之间的作用力,促进了链段的运动,使得薄膜断面上的微孔消失,形成层状结构。结论 GTA的加入改善了PLA和PHB的相容性,并且在GTA质量分数为4%时,复合包装膜既具有较好的拉伸性能和断裂伸长率,还具有较好的透湿透氧性能。     

PLA/PBS荧光复合材料的制备及性能研究

目的 聚乳酸(PLA)具有良好的加工性能和生物相容性,通过加入耐热性能好的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)可改善其力学性能和热力学性能,再加入365 nm长波荧光粉和色母粒制得的复合材料使其获得荧光防伪性能与色彩性能。方法 以聚乳酸为基体,利用双螺杆挤出机将PLA、PBS、荧光粉、普通色母熔融共混后挤出,得到含不同比例PBS的PLA/PBS共混材料,含不同比例荧光粉的PLA/PBS荧光复合材料,以及含不同比例色母的彩色PLA/PBS荧光复合材料,并对复合材料进行力学性能分析、热力学性能分析、红外分析、色彩性能分析、微观形貌分析等。结果 通过实验得出,当PLA/PBS质量比为6/4、荧光粉质量分数为5%、色母质量分数为0.5%时综合性能最佳。结论 制备了有色PLA/PBS荧光复合材料,赋予复合材料防伪的荧光性能和美观性,并且得到热力学性能有所改善的环境友好型复合材料,拓宽了PLA在3D打印领域和现代工业领域的应用。     

超支化糖苷聚合物的合成及生物基质共混膜性能

单糖分子为原料,Koenigs-Knorr法合成一种带羧基和多羟基的糖苷衍生物,以此糖苷衍生物为单体制备超支化聚酯。用傅里叶变换红外光谱、核磁共振波谱、凝胶渗透色谱、差示扫描量热分析和热重分析表征中间产物和超支化聚酯结构。超支化聚酯与聚乳酸共混制备复合膜,扫描电镜观测复合膜的相容性,拉力试验测试复合膜的力学性能,差示扫描量热分析复合膜的热性能,接触角测量仪测试复合膜的润湿性。结果表明,成功合成了超支化聚酯目标产物,超支化聚酯的相对分子质量随代数的增加而上升,支化度较高,热稳定性较好。超支化聚酯与聚乳酸相容性良好,共混之后聚乳酸的力学性能、热性能及润湿性均有提高。     

Flexible and Tough Poly(lactic acid) Films for Packaging Applications: Property and Processability Improvement by Effective Reactive Blending

This study demonstrates a practical means to overcome inherent brittleness problem of poly(lactic acid) (PLA) and make PLA feasible as packaging material. PLA with suitable processability is utterly required for package manufacturers, where flexible, tough PLA film is essential for packers and end users. Highly flexible PLA films with 60‐fold increase in elongation at break (Eb) over that of the neat PLA were successfully produced by integrating effective reactive blending and economical film blowing process. The ‘two‐step’ blending was used to prepare PLA compound; poly(butylene adipate‐co‐terephthalate) (PBAT – another biodegradable polymer) was first blended with 0.5–1% chain extender (epoxy‐functionalized styrene acrylic copolymer) (ESA), followed by subsequent blending with PLA in twin‐screw extruder. Blown films of reactive blend of PLA/PBAT/ESA (80/20/1) showed impressively high Eb of 250% versus a very low Eb of 4% for the neat PLA. Resulting blown films still possessed high modulus of 2 GPa, yield stress of 50–60 MPa and good toughness of ~100 MPa. Significant enhancement in the film's ductility was attributed to homogeneous blend with developed fine strand‐like structure as a result of effective in situ compatibilization and good interfacial adhesion between the PLA and PBAT. PLA/PBAT/ESA blend also offered improved processability. Resulting films had acceptable haze of ~10% for common packaging, and clearer film close to PLA (≤2%) could be obtained by designing PLA skin layers in multilayer structure. Films of PLA/PBAT/1%ESA exhibit potential as packaging material; their mechanical and optical properties are comparable with or even exceed some existing films used in the market. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

不同增容剂对POE增韧聚乳酸性能的影响

用双螺杆挤出机制备了聚乳酸(PLA)、聚烯烃弹性体(POE)和4种不同增容剂(马来酸酐接枝POE、马来酸酐、丙烯酸酯双官能化POE、丙烯酸酯与缩水甘油酯双官能化的POE、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝POE)的共混物,考察了不同增容剂对共混物力学性能和断面形貌的影响,分析了退火前后共混物力学性能的变化。结果表明,在使用自制的甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝POE(POE-g-GMA)作为增容剂,三元体系PLA/POE/POE-g-GMA的质量比为80/15/5时,复合材料力学性能达到最佳,此时缺口冲击强度为12.3 kJ/m2,是纯PLA的3.7倍,拉伸强度为47.5 MPa。     

土豆塑料的制备与研究

本课题通过采用甘油和柠檬酸三乙酯复合增塑剂对土豆淀粉进行了塑化,并制备了添加了增强剂Joncryl的聚乳酸和土豆淀粉的共混物。结果表明,增强剂能很好的提高土豆淀粉和聚乳酸的相容性。聚乳酸含量的增加以及添加增强剂能够有效地提高产品的力学性能和耐水性能。     

苯并口恶嗪/聚醚砜共混体系的相结构与性能

首次用20%聚醚砜(PES)改性二苯甲烷二胺型苯并口恶嗪(BOZ-M)。通过涂膜的方法得到外观均匀的韧性薄膜,并借助于扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)及动态机械分析仪(DMA)研究了固化物薄膜的微相结构、微相组成、耐热性能及力学性能。结果表明,共混体系在BOZ-M树脂固化过程中发生了明显相分离,形成以PES富集相为连续相、聚苯并口恶嗪(PBOZ-M)富集相为球形分散相的相反转结构的相形态,其中柔性的PES薄膜紧密包裹着PBOZ-M微球(1μm～3μm)。共混薄膜的玻璃化转变温度(Tg)为216℃,断裂伸长率为3.5%,具有优异的耐热性及力学性能。