目的探究甘油用量對(duì)木質(zhì)素/PVA發(fā)泡材料性能的影響。方法采用水浴加熱方法對(duì)PVA和木質(zhì)素進(jìn)行溶解處理,再加入不同量的甘油,以不加甘油的空白樣為對(duì)照,測(cè)試及表征其性能。結(jié)果隨著甘油用量的增加,發(fā)泡材料的拉伸強(qiáng)度先增加后降低,甘油用量為8%時(shí)材料的拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大,為1.26 MPa;斷裂伸長(zhǎng)率逐漸增大,從最初的37%增大到167%;表觀密度先下降后上升,最低為0.278g/cm3;吸水率逐漸降低,最低達(dá)到15.22%。SEM測(cè)試表明,甘油的加入改善了發(fā)泡材料的空隙結(jié)構(gòu),但加入過(guò)多的甘油會(huì)破壞泡孔結(jié)構(gòu)。TGA結(jié)果表明,隨著甘油用量的增加,所得復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性降低,熱分解起始溫度和分解最大速率溫度都逐漸降低。結(jié)論甘油對(duì)木質(zhì)素/PVA發(fā)泡材料的性能影響較大,加入適量的甘油對(duì)材料的力學(xué)性能、泡孔結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性都有很強(qiáng)的促進(jìn)作用。 

【文章來(lái)源】：包裝工程. 2017,38(23)北大核心

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甘油用量對(duì)木質(zhì)素/PVA發(fā)泡材料力學(xué)性能的影響

nthemechanicalprop-ertiesoflignin/PVAfoammaterials不同甘油用量制備的木質(zhì)素/PVA發(fā)泡材料的斷裂伸長(zhǎng)率見(jiàn)圖1b。從圖1b可以看出，木質(zhì)素/PVA發(fā)泡材料的斷裂伸長(zhǎng)率隨著甘油用量的增加而持續(xù)增大，這是因?yàn)楦视偷募尤虢档土薖VA的結(jié)晶度，使PVA分子間的活性降低，提高了PVA的鏈段甚至整個(gè)PVA大分子的運(yùn)動(dòng)能力，使材料混合得更加均勻，從而增加了木質(zhì)素與PVA之間的相容性。同時(shí)，木質(zhì)素/PVA復(fù)合材料的韌性得到改善，導(dǎo)致斷裂伸長(zhǎng)率逐漸增大[17]。2.2表觀密度不同甘油用量制備的木質(zhì)素/PVA發(fā)泡材料的表觀密度見(jiàn)圖2。從圖2可以看出，木質(zhì)素/PVA發(fā)泡材料的表觀密度隨著甘油用量的增加先降低后升高，在甘油質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%時(shí)，材料的表觀密度最小，這是圖2甘油用量對(duì)木質(zhì)素/PVA發(fā)泡材料表觀密度的影響Fig.2Effectofglycerinamountontheappearancedensityoflignin/PVAfoammaterials

·74·包裝工程2017年12月因?yàn)殡S著甘油的加入，發(fā)泡材料的相容性逐漸提高，材料的泡孔數(shù)量增多，形狀較為規(guī)則且細(xì)密，因此表觀密度最校隨著甘油用量的增多，過(guò)量的甘油屏蔽了PVA與木質(zhì)素分子間的相互作用，材料的相容性減弱，因此表觀密度增大。2.3吸水率不同甘油用量制備的木質(zhì)素/PVA發(fā)泡材料的吸水率（單位體積）見(jiàn)圖3。從圖3可以看出，木質(zhì)素/PVA發(fā)泡材料的吸水率隨著甘油用量的增加從最初的33.63%下降到15.22%，降低明顯，這是因?yàn)槲醇尤敫视偷陌l(fā)泡材料中PVA分子的結(jié)晶度較高，剛性較強(qiáng)，分子排列較為規(guī)律，因此分子間空隙較多，水分子會(huì)比較容易進(jìn)入發(fā)泡材料中，因此吸水率較高，耐水性不好[17]。隨著甘油的添加，甘油小分子可以滲入PVA分子內(nèi)部，與PVA分子以氫鍵的形式結(jié)合，使其結(jié)晶度降低，也使得發(fā)泡材料中木質(zhì)素與PVA兩相的界面相容性變得越來(lái)越好，進(jìn)而阻礙了水分子進(jìn)入材料中[18]。另外，甘油的加入增加了與木質(zhì)素和PVA組分間形成的氫鍵，彼此間的作用力加強(qiáng)，減小了水分子與PVA反應(yīng)形成氫鍵的幾率，使材料的總體耐水性提高。圖3甘油用量對(duì)木質(zhì)素/PVA發(fā)泡材料吸水率的影響Fig.3Effectofglycerinamountonthewaterabsorptionoflignin/PVAfoammaterials2.4泡孔結(jié)構(gòu)不同甘油用量制備的木質(zhì)素/PVA發(fā)泡材料的SEM觀察結(jié)果見(jiàn)圖4。從圖4可以看出，不添加甘油時(shí)（圖4a），材料的空隙結(jié)構(gòu)不明顯且均勻性較差，這是因?yàn)樵诳s醛或者半縮醛的反應(yīng)中，隨著水分蒸發(fā)產(chǎn)生的應(yīng)力使發(fā)泡材料本身的泡孔結(jié)構(gòu)被破壞，且PVA自身也有一定的自粘性。隨著甘油用量的增加（圖4b—e），發(fā)泡材料的孔隙結(jié)構(gòu)逐漸明顯且泡孔較均勻，在甘油質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%時(shí)（圖4c），孔隙結(jié)構(gòu)最佳，這是因?yàn)楦视偷募尤朐黾恿薖VA和木質(zhì)素的a0b4%c8%

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]增塑劑對(duì)熱塑性淀粉/聚己內(nèi)酯復(fù)合材料性能的影響[J]. 張佳寧,呂閃閃,劉曉靜,譚海彥,張彥華.  廣東化工. 2016(17)
[2]木質(zhì)素?zé)峤鈿庀喈a(chǎn)物釋放特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 車德勇,孫艷雪,孫佰仲,李少華.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(24)
[3]聚乙烯醇/改性堿木質(zhì)素發(fā)泡材料的制備與性能[J]. 羅華超,陳禾木,陳穎超,封衛(wèi),王琛,秦必達(dá),任世學(xué).  生物質(zhì)化學(xué)工程. 2015(02)
[4]甘油用量對(duì)木粉/聚乳酸復(fù)合材料性能的影響[J]. 張彥華,楊龍,左迎峰,呂閃閃,譚海彥,顧繼友.  建筑材料學(xué)報(bào). 2015(06)
[5]甲醛交聯(lián)工業(yè)堿木質(zhì)素-聚乙烯醇薄膜的力學(xué)性能（英文）[J]. 蘇玲,方桂珍.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2014(23)
[6]甘油用量對(duì)淀粉/聚乳酸復(fù)合材料熱性能的影響[J]. 左迎峰,張彥華,喬治邦,譚海彥,顧繼友.  材料導(dǎo)報(bào). 2014(12)
[7]甲醛交聯(lián)麥草堿木質(zhì)素--聚乙烯醇反應(yīng)膜的制備及其性能研究[J]. 馬倩云,韓建國(guó),鄂雷,陳度宇,任世學(xué).  北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)
[8]甘油用量對(duì)淀粉/聚乳酸復(fù)合材料性能的影響[J]. 左迎峰,顧繼友,楊龍,譚海彥,張彥華.  功能材料. 2014(05)
[9]甲醛交聯(lián)堿木質(zhì)素-聚乙烯醇薄膜的透光性和透氣性[J]. 蘇玲,方桂珍.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2014(04)
[10]聚乙烯醇縮甲醛吸水泡沫塑料的制備及性能研究[J]. 唐龍祥,王安鋒,劉春華,王平華.  塑料助劑. 2012(05)

碩士論文
[1]蔗渣纖維/聚乙烯醇發(fā)泡復(fù)合材料的制備及其性能研究[D]. 鄒元虎.浙江理工大學(xué) 2016
[2]木質(zhì)素?zé)峤獾腡G-FTIR實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫艷雪.東北電力大學(xué) 2015
[3]發(fā)泡聚乙烯醇的緩沖與吸液特性研究[D]. 朱宏.浙江理工大學(xué) 2014
[4]大豆蛋白/聚乙烯醇共混材料的制備及性能的研究[D]. 何玲玲.天津科技大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3272018