功能性乙基纖維素-松香復(fù)合膜的合成與性能表征
發(fā)布時(shí)間:2021-07-31 04:58
以松香衍生物馬來(lái)海松酸(MPA)為原料,通過(guò)酯化反應(yīng)將其接枝到乙基纖維素(EC)骨架上合成乙基纖維素-松香基聚合物(EC-g-MPA),然后采用環(huán)氧大豆油(ESO)對(duì)其進(jìn)行改性和內(nèi)增塑,制備了生物基復(fù)合膜(EC-g-MPA-ESO),并對(duì)EC-g-MPA的結(jié)構(gòu)和EC-g-MPA-ESO的結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行表征。研究結(jié)果表明:FT-IR、1H NMR和UV-Vis證實(shí)MPA已成功接枝到EC分子上;復(fù)合膜EC-g-MPA-ESO具有一定的紫外吸收能力,且相比于EC和EC-g-MPA,復(fù)合膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)有所降低,同時(shí)具有較好的韌性;當(dāng)ESO用量(以EC-g-MPA質(zhì)量計(jì))達(dá)到20%時(shí),其拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大值12.07 MPa,力學(xué)性能最佳;循環(huán)拉伸實(shí)驗(yàn)證實(shí)EC-g-MPA-ESO的彈性恢復(fù)系數(shù)隨著伸長(zhǎng)率的增加而增加,當(dāng)伸長(zhǎng)率達(dá)到80%時(shí),其彈性恢復(fù)系數(shù)可以達(dá)到54.6%,表明EC-g-MPA-ESO具有優(yōu)異的回彈性,可作為一種熱塑性彈性體。該復(fù)合膜具有纖維素骨架和松香結(jié)構(gòu)官能團(tuán),有望應(yīng)用于紫外吸收和可降解薄膜材料領(lǐng)域。
【文章來(lái)源】:林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2020,40(02)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
EC-g-MPA的合成路線
EC-g-MPA的1H NMR譜圖見(jiàn)圖3。EC中甲基上質(zhì)子的化學(xué)位移在δ 1.2,MPA分子的引入,其亞甲基上質(zhì)子的化學(xué)位移在δ 1.2~2.0。由圖3可看到EC-g-MPA上MPA的不飽和雙鍵的質(zhì)子峰(δ 5.6),證實(shí)MPA已成功接枝到EC分子上。Fig.3 1H NMR spectrum of EC-g-MPA
通過(guò)將MPA接枝到EC骨架上制備出EC-g-MPA,并研究其成膜性,然后進(jìn)行UV/Vis吸收測(cè)試,結(jié)果如圖4所示。由圖4(a)和(b)可見(jiàn),相對(duì)于EC,EC-g-MPA在200~300 nm存在UV吸收和過(guò)濾,這表明EC-g-MPA與MPA一樣,具有一定的紫外光吸收和過(guò)濾性能,同時(shí)也進(jìn)一步證實(shí)了MPA成功接枝到EC骨架。EC-g-MPA-20%ESO的紫外吸收和透過(guò)率曲線在200~250 nm區(qū)間大致與EC-g-MPA重合,而在250~300 nm區(qū)間,EC-g-MPA-20%ESO紫外吸收強(qiáng)度明顯大于EC-g-MPA,相對(duì)應(yīng)的EC-g-MPA-20%ESO的紫外透過(guò)率明顯低于EC-g-MPA。松香的主要成分樹(shù)脂酸的三環(huán)菲結(jié)構(gòu)中含有多個(gè)不飽和雙鍵,其分子在聚合物中能形成π-π堆積,從而具有一定的紫外吸收和過(guò)濾特性,該現(xiàn)象已在本課題組前期的研究工作中得到證實(shí)[16,21]。將MPA與EC進(jìn)行接枝反應(yīng)后,聚合物分子中仍然含有不飽和雙鍵,使得EC-g-MPA薄膜具有紫外吸收和過(guò)濾的性能。將ESO引入EC-g-MPA中,由于ESO分子中的環(huán)氧基與EC-g-MPA分子中的酸酐基團(tuán)進(jìn)行開(kāi)環(huán)反應(yīng),使EC-g-MPA-20%ESO的紫外吸收強(qiáng)于EC-g-MPA,相對(duì)應(yīng)的使EC-g-MPA-20%ESO的紫外透過(guò)率強(qiáng)于EC-g-MPA。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯/碳納米管協(xié)同增強(qiáng)再生纖維素復(fù)合薄膜的導(dǎo)熱性能研究[J]. 楊勝都,孫鑫,李毅,薛白,謝蘭,許開(kāi)華,鄭強(qiáng). 塑料工業(yè). 2019(09)
[2]醋酸纖維素薄膜電泳法分離血清蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)方法優(yōu)化[J]. 汪艷杰,許國(guó)權(quán),郭瑞,胡志輝. 亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥. 2019(08)
[3]凝固劑對(duì)玉米淀粉/棉纖維素薄膜降解性能的影響[J]. 田銀彩,楊倩. 塑料工業(yè). 2019(08)
[4]納米纖維素/碳納米管復(fù)合薄膜的制備及濕敏性能[J]. 朱朋輝,陳港,歐華杰,蔣晨穎,車(chē)明陽(yáng). 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(08)
[5]PET纖維增強(qiáng)納米纖維素薄膜撕裂性能的研究[J]. 張德健,方志強(qiáng),劉宇,侯高遠(yuǎn),李冠輝,孫澤宇,張?jiān)娐?劉映堯. 造紙科學(xué)與技術(shù). 2019(04)
[6]纖維素硫酸酯制備研究進(jìn)展[J]. 蔣革,楊銘,唐川. 功能材料. 2019(07)
碩士論文
[1]再生纖維素基復(fù)合薄膜的制備及阻隔性研究[D]. 譚溫珍.西安理工大學(xué) 2019
[2]松香基表面活性劑的合成及自組織研究[D]. 雷嵐.江南大學(xué) 2017
[3]機(jī)械球磨輔助靜電紡絲制備殼聚糖/乙基纖維素復(fù)合膜及血液相容性[D]. 董文苑.海南大學(xué) 2017
[4]基于乙基纖維素/殼聚糖的刺激響應(yīng)性超分子體系的構(gòu)筑[D]. 簡(jiǎn)春梅.清華大學(xué) 2014
本文編號(hào):3312813
【文章來(lái)源】:林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2020,40(02)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
EC-g-MPA的合成路線
EC-g-MPA的1H NMR譜圖見(jiàn)圖3。EC中甲基上質(zhì)子的化學(xué)位移在δ 1.2,MPA分子的引入,其亞甲基上質(zhì)子的化學(xué)位移在δ 1.2~2.0。由圖3可看到EC-g-MPA上MPA的不飽和雙鍵的質(zhì)子峰(δ 5.6),證實(shí)MPA已成功接枝到EC分子上。Fig.3 1H NMR spectrum of EC-g-MPA
通過(guò)將MPA接枝到EC骨架上制備出EC-g-MPA,并研究其成膜性,然后進(jìn)行UV/Vis吸收測(cè)試,結(jié)果如圖4所示。由圖4(a)和(b)可見(jiàn),相對(duì)于EC,EC-g-MPA在200~300 nm存在UV吸收和過(guò)濾,這表明EC-g-MPA與MPA一樣,具有一定的紫外光吸收和過(guò)濾性能,同時(shí)也進(jìn)一步證實(shí)了MPA成功接枝到EC骨架。EC-g-MPA-20%ESO的紫外吸收和透過(guò)率曲線在200~250 nm區(qū)間大致與EC-g-MPA重合,而在250~300 nm區(qū)間,EC-g-MPA-20%ESO紫外吸收強(qiáng)度明顯大于EC-g-MPA,相對(duì)應(yīng)的EC-g-MPA-20%ESO的紫外透過(guò)率明顯低于EC-g-MPA。松香的主要成分樹(shù)脂酸的三環(huán)菲結(jié)構(gòu)中含有多個(gè)不飽和雙鍵,其分子在聚合物中能形成π-π堆積,從而具有一定的紫外吸收和過(guò)濾特性,該現(xiàn)象已在本課題組前期的研究工作中得到證實(shí)[16,21]。將MPA與EC進(jìn)行接枝反應(yīng)后,聚合物分子中仍然含有不飽和雙鍵,使得EC-g-MPA薄膜具有紫外吸收和過(guò)濾的性能。將ESO引入EC-g-MPA中,由于ESO分子中的環(huán)氧基與EC-g-MPA分子中的酸酐基團(tuán)進(jìn)行開(kāi)環(huán)反應(yīng),使EC-g-MPA-20%ESO的紫外吸收強(qiáng)于EC-g-MPA,相對(duì)應(yīng)的使EC-g-MPA-20%ESO的紫外透過(guò)率強(qiáng)于EC-g-MPA。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯/碳納米管協(xié)同增強(qiáng)再生纖維素復(fù)合薄膜的導(dǎo)熱性能研究[J]. 楊勝都,孫鑫,李毅,薛白,謝蘭,許開(kāi)華,鄭強(qiáng). 塑料工業(yè). 2019(09)
[2]醋酸纖維素薄膜電泳法分離血清蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)方法優(yōu)化[J]. 汪艷杰,許國(guó)權(quán),郭瑞,胡志輝. 亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥. 2019(08)
[3]凝固劑對(duì)玉米淀粉/棉纖維素薄膜降解性能的影響[J]. 田銀彩,楊倩. 塑料工業(yè). 2019(08)
[4]納米纖維素/碳納米管復(fù)合薄膜的制備及濕敏性能[J]. 朱朋輝,陳港,歐華杰,蔣晨穎,車(chē)明陽(yáng). 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(08)
[5]PET纖維增強(qiáng)納米纖維素薄膜撕裂性能的研究[J]. 張德健,方志強(qiáng),劉宇,侯高遠(yuǎn),李冠輝,孫澤宇,張?jiān)娐?劉映堯. 造紙科學(xué)與技術(shù). 2019(04)
[6]纖維素硫酸酯制備研究進(jìn)展[J]. 蔣革,楊銘,唐川. 功能材料. 2019(07)
碩士論文
[1]再生纖維素基復(fù)合薄膜的制備及阻隔性研究[D]. 譚溫珍.西安理工大學(xué) 2019
[2]松香基表面活性劑的合成及自組織研究[D]. 雷嵐.江南大學(xué) 2017
[3]機(jī)械球磨輔助靜電紡絲制備殼聚糖/乙基纖維素復(fù)合膜及血液相容性[D]. 董文苑.海南大學(xué) 2017
[4]基于乙基纖維素/殼聚糖的刺激響應(yīng)性超分子體系的構(gòu)筑[D]. 簡(jiǎn)春梅.清華大學(xué) 2014
本文編號(hào):3312813
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