納米SiO 2 改性PVA/可溶性淀粉復(fù)合膜的研究
發(fā)布時間:2021-11-19 23:42
利用溶膠凝膠法,在可溶性淀粉和聚乙烯醇(PVA)共混體系中加入納米二氧化硅(SiO2)懸浮液,以聚丙烯酰胺(PA)、甘油和戊二醛為分散劑和增塑劑制備了納米SiO2改性PVA/可溶性淀粉復(fù)合膜,測試復(fù)合膜的拉伸強度、斷裂伸長率、透光率和霧度,并用掃描電鏡SEM分析紅外光譜表征、DSC分析和XRD測試對其結(jié)果進(jìn)行綜合評定。結(jié)果表明:加入SiO2的含量為3%,甘油和戊二醛質(zhì)量和為1.0%時,復(fù)合膜的綜合性能最優(yōu)。SEM分析、紅外光譜分析、DSC分析和XRD測試均表明,加入的納米SiO2與可溶性淀粉和PVA分子間產(chǎn)生氫鍵或Si—O—C,復(fù)合膜起到交聯(lián)作用,形成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),有效地提高了復(fù)合膜的綜合性能和耐熱性能。
【文章來源】:江漢大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,48(04)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
PVA與復(fù)合膜XRD分析
納米SiO2含量對復(fù)合膜力學(xué)性能的影響如圖1所示。從圖1可知,適量納米SiO2的加入可有效提高膜的拉伸強度與韌性。隨著SiO2含量逐漸增加,復(fù)合膜的拉伸強度和韌性均呈現(xiàn)先升后降的趨勢,當(dāng)納米SiO2含量為3%時,改性的復(fù)合膜性能最佳,與未加納米SiO2的復(fù)合膜相比,拉伸強度增大66.4%,斷裂伸長率增大68.4%,因此最佳納米SiO2含量為3%?赡軝C理是納米SiO2顆粒均勻的鑲嵌在PVA/可溶性淀粉的凝膠網(wǎng)絡(luò)中,形成了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),形成穩(wěn)定的Si—O—C共價鍵,這種納米顆粒與聚合物物理和化學(xué)作用提升了系統(tǒng)的機械性能。2.2 納米SiO2含量對復(fù)合膜光學(xué)性能的影響
衡量復(fù)合膜的優(yōu)劣,可以直接從感官來進(jìn)行對比分析。由圖2可以看出,其透光率較高,說明膜表面較光滑、雜質(zhì)少。當(dāng)納米SiO2含量為3%時,透光率最佳,這是由于加入少量的納米SiO2時,在PVA/可溶性淀粉體系中,分子的羥基先跟納米SiO2粒子表面的羥基結(jié)合,從而形成氫鍵,使得可溶性淀粉和PVA的相容性增大,進(jìn)而引起透光率上升。當(dāng)加入納米SiO2含量大于3%時,會導(dǎo)致過量的納米SiO2顆粒不容易在溶液中均勻分散,反而導(dǎo)致透光率減小。2.3 復(fù)合膜的SEM分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米TiO2改性淀粉復(fù)合薄膜的制備及其性能研究[J]. 張羽,郝艷玲,屈奧運. 化工新型材料. 2017(04)
[2]聚乙烯醇/淀粉共混材料研究進(jìn)展[J]. 牛萍,嚴(yán)加安,徐海云,劉彩,田華峰,項愛民. 中國塑料. 2013(08)
[3]納米SiO2、TiO2改性PVA基液體石蠟復(fù)合涂膜保鮮包裝材料[J]. 馬龍俊,劉瑤,章建浩. 食品科學(xué). 2013(16)
[4]淀粉基聚乙烯醇熱塑加工研究進(jìn)展[J]. 陳偉,紀(jì)敏,雷春堂,潘曉勇,王煉,周剛,林曉燕,張亞萍. 塑料科技. 2012(08)
[5]改性淀粉/聚乙烯醇復(fù)合膜的制備與性能研究[J]. 高翠平,孫文凱,袁懷波,宮照賓. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(07)
[6]納米SiO2改性玉米淀粉/聚乙烯醇復(fù)合薄膜研究[J]. 賈云芝,陳志周,遲建. 中國食品學(xué)報. 2012(01)
[7]納米SiO2對PVA基復(fù)合涂膜包裝材料成膜透濕性能的影響[J]. 雷艷雄,尹月玲,靳國鋒,章建浩. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2011(10)
[8]木薯淀粉/PVA復(fù)合膜制備工藝研究[J]. 張可喜,曹陽,李開綿,蔣盛軍,王江,趙同建,李鴻. 彈性體. 2009(06)
[9]PVA/TiO2雜化膜制備及其固定化酶穩(wěn)定性的研究[J]. 楊超英,陶玉貴,王強,湯斌. 安徽工程科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(02)
[10]納米TiO2表面包覆致密SiO2膜的試驗研究[J]. 鄒建,高家誠,王勇,李易東,文敏. 材料科學(xué)與工程學(xué)報. 2004(01)
本文編號:3506120
【文章來源】:江漢大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,48(04)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
PVA與復(fù)合膜XRD分析
納米SiO2含量對復(fù)合膜力學(xué)性能的影響如圖1所示。從圖1可知,適量納米SiO2的加入可有效提高膜的拉伸強度與韌性。隨著SiO2含量逐漸增加,復(fù)合膜的拉伸強度和韌性均呈現(xiàn)先升后降的趨勢,當(dāng)納米SiO2含量為3%時,改性的復(fù)合膜性能最佳,與未加納米SiO2的復(fù)合膜相比,拉伸強度增大66.4%,斷裂伸長率增大68.4%,因此最佳納米SiO2含量為3%?赡軝C理是納米SiO2顆粒均勻的鑲嵌在PVA/可溶性淀粉的凝膠網(wǎng)絡(luò)中,形成了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),形成穩(wěn)定的Si—O—C共價鍵,這種納米顆粒與聚合物物理和化學(xué)作用提升了系統(tǒng)的機械性能。2.2 納米SiO2含量對復(fù)合膜光學(xué)性能的影響
衡量復(fù)合膜的優(yōu)劣,可以直接從感官來進(jìn)行對比分析。由圖2可以看出,其透光率較高,說明膜表面較光滑、雜質(zhì)少。當(dāng)納米SiO2含量為3%時,透光率最佳,這是由于加入少量的納米SiO2時,在PVA/可溶性淀粉體系中,分子的羥基先跟納米SiO2粒子表面的羥基結(jié)合,從而形成氫鍵,使得可溶性淀粉和PVA的相容性增大,進(jìn)而引起透光率上升。當(dāng)加入納米SiO2含量大于3%時,會導(dǎo)致過量的納米SiO2顆粒不容易在溶液中均勻分散,反而導(dǎo)致透光率減小。2.3 復(fù)合膜的SEM分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米TiO2改性淀粉復(fù)合薄膜的制備及其性能研究[J]. 張羽,郝艷玲,屈奧運. 化工新型材料. 2017(04)
[2]聚乙烯醇/淀粉共混材料研究進(jìn)展[J]. 牛萍,嚴(yán)加安,徐海云,劉彩,田華峰,項愛民. 中國塑料. 2013(08)
[3]納米SiO2、TiO2改性PVA基液體石蠟復(fù)合涂膜保鮮包裝材料[J]. 馬龍俊,劉瑤,章建浩. 食品科學(xué). 2013(16)
[4]淀粉基聚乙烯醇熱塑加工研究進(jìn)展[J]. 陳偉,紀(jì)敏,雷春堂,潘曉勇,王煉,周剛,林曉燕,張亞萍. 塑料科技. 2012(08)
[5]改性淀粉/聚乙烯醇復(fù)合膜的制備與性能研究[J]. 高翠平,孫文凱,袁懷波,宮照賓. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(07)
[6]納米SiO2改性玉米淀粉/聚乙烯醇復(fù)合薄膜研究[J]. 賈云芝,陳志周,遲建. 中國食品學(xué)報. 2012(01)
[7]納米SiO2對PVA基復(fù)合涂膜包裝材料成膜透濕性能的影響[J]. 雷艷雄,尹月玲,靳國鋒,章建浩. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2011(10)
[8]木薯淀粉/PVA復(fù)合膜制備工藝研究[J]. 張可喜,曹陽,李開綿,蔣盛軍,王江,趙同建,李鴻. 彈性體. 2009(06)
[9]PVA/TiO2雜化膜制備及其固定化酶穩(wěn)定性的研究[J]. 楊超英,陶玉貴,王強,湯斌. 安徽工程科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(02)
[10]納米TiO2表面包覆致密SiO2膜的試驗研究[J]. 鄒建,高家誠,王勇,李易東,文敏. 材料科學(xué)與工程學(xué)報. 2004(01)
本文編號:3506120
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