乙烯—乙烯醇共聚物/蒙脫土多層復(fù)合膜的制備與研究
發(fā)布時(shí)間：2021-09-04 05:35
乙烯乙烯醇共聚物（EVOH）具有良好的阻隔性能,已廣泛應(yīng)用于包裝材料,但其性能受濕度影響較大。為克服這一缺陷,一種有效的方法是構(gòu)建蒙脫土（MMT）與EVOH多層復(fù)合膜結(jié)構(gòu)。高壓平行電場(chǎng)下,利用層層自組裝（LBL）技術(shù)制備出EVOH/MMT多層復(fù)合膜。表征EVOH/MMT多層復(fù)合膜的結(jié)構(gòu),重點(diǎn)研究多層復(fù)合膜的機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性能和阻隔性能。MMT片層與EVOH間作用力為分子間氫鍵,EVOH層間MMT顯著提高膜的阻隔性能。復(fù)合膜由10層增加到60層,膜的水蒸氣透過(guò)率(WVTR,g·m-2·s-1)由 1.95×10-3 降低到 0.13×10-3;相對(duì)濕度（RH）為 0%時(shí),其氧氣透過(guò)率(OTR,cm3·m-2·d-1·atm-1)從3.06降低到0.15;RH為99%時(shí),其值由32.28下降到4.81�；趥鹘y(tǒng)LBL技術(shù),制備9層不同MMT含量的EVOH/CS-MMT復(fù)合膜。EVOH,MMT和殼聚糖（CS）之間以分...
【文章來(lái)源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
圖I.5自組裝過(guò)程示意圖[68]
底帶有相反電荷的膜材料；（３）通過(guò)清洗去除過(guò)量或結(jié)合不緊密的膜材料，可以??避免上一次膜材料對(duì)下一次吸附過(guò)程產(chǎn)生干擾，提高了已吸附層的穩(wěn)定性；（４）??吸附下一層膜材料并重復(fù)之前的步驟，直到完成所需膜的制備，如圖１．６所示。??Ｖ?ｍｍ?ｍｍ?ｍｍ?）??曬一墮一隱??圖１．６靜電層層自組裝的制備過(guò)程［６８］??Ｆｉｇ．?１．６?Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ?ｌａｙｅｒ?ｓｅｌｆ－ａｓｓｅｍｂｌｙ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??在自組裝過(guò)程中，層與層之間的電荷會(huì)有過(guò)渡補(bǔ)償?shù)那闆r，三分之一左右的??離子會(huì)與相反電荷離子相結(jié)合，其余離子則通過(guò)其他反電荷離子來(lái)補(bǔ)充，并在下??一次的吸附時(shí)釋放。正、負(fù)離子間的靜電引力可以保證多層膜的沉積過(guò)程順利完??成，而靜電排斥力則制約了離子的無(wú)限吸附，使得每次吸附表層都有著近似的厚??度。??（２）氫鍵層層自組裝技術(shù)??氫鍵是一種弱于靜電引力的分子間作用力，以氫鍵作為層層自組裝的驅(qū)動(dòng)力??時(shí)［７３］，要求成膜材料需帶有電荷，一般情況下只能將材料溶于極性溶液中方能進(jìn)??行，大大限制了成膜材料的種類(lèi)。由于分子之間是以氫鍵相互吸附，不存在靜電??排斥作用，因此使用氫鍵作為驅(qū)動(dòng)力制備出的膜厚度會(huì)顯著增加，并且影響膜變??厚的主要因素是成膜材料的分子摩爾質(zhì)量與溶液的濃度。張希在１９９７年提出以氫??鍵作為層層自組裝的驅(qū)動(dòng)力的方法
．．�。�?ｇ的ＥＶＯＨ樣品加入到２００?ｍｌ的燒杯中，并向其中加入９０％的乙酸溶液??（９０?ｍｌ冰乙酸和１０?ｍｌ去離子水）。然后將燒杯放置在磁力攪拌器上，在９０°Ｃ條??件下加熱攪拌至完全溶解，制備濃度為４?ｗｔ％的ＥＶＯＨ溶液。??２．２．４高壓平行電場(chǎng)下多層膜的制備??將直徑為１２０?ｍｍ的不銹鋼板分別用２０００目粗砂紙和２００目的金相砂紙打磨??光滑，然后用乙醇和去離子水洗滌干凈，晾干。ＥＶＯＨ／ＭＭＴ多層復(fù)合膜的層層自??組裝的制備工藝如圖２．１所示。（１）取不銹鋼板放入直徑為１５０?＿的培養(yǎng)皿中，??倒入己經(jīng)制備好的４?ｗｔ％的ＥＶＯＨ溶液，使鋼板完全浸沒(méi)在ＥＶＯＨ溶液中，靜置??１?ｍｉｎ后垂直向上勻速的取出不銹鋼板，將其放置在４５?°Ｃ的恒溫干燥箱中干燥１?ｈ。??（２）取出上述不銹鋼板放入倒有ＭＭＴ懸浮液的直徑為１５０?ｍｍ的培養(yǎng)皿中，使??鋼板完全浸沒(méi)其中。將培養(yǎng)皿放置在平行電場(chǎng)的兩極板之間，連接電路調(diào)節(jié)電壓??至３０?ｋＶ，在此形成的電場(chǎng)力作用下處理１０?ｍｉｎ，使ＭＭＴ片層在ＥＶＯＨ膜表面??形成一層阻隔膜，取出培養(yǎng)皿，用鑷子取出不銹鋼板將其放入恒溫干燥箱中４５?°Ｃ??干燥１?ｈ。經(jīng)過(guò)上述兩步就制備了兩層膜于鋼板上，重復(fù)上述步驟，就可以制備出??不同層數(shù)的ＥＶＯＨ／ＭＭＴ復(fù)合膜。??
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]殼聚糖在熱帶水果貯藏保鮮中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 朱莉,李遠(yuǎn)頌. 農(nóng)產(chǎn)品加工. 2017(12)
本文編號(hào)：3382665
【文章來(lái)源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
圖I.5自組裝過(guò)程示意圖[68]
底帶有相反電荷的膜材料；（３）通過(guò)清洗去除過(guò)量或結(jié)合不緊密的膜材料，可以??避免上一次膜材料對(duì)下一次吸附過(guò)程產(chǎn)生干擾，提高了已吸附層的穩(wěn)定性；（４）??吸附下一層膜材料并重復(fù)之前的步驟，直到完成所需膜的制備，如圖１．６所示。??Ｖ?ｍｍ?ｍｍ?ｍｍ?）??曬一墮一隱??圖１．６靜電層層自組裝的制備過(guò)程［６８］??Ｆｉｇ．?１．６?Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ?ｌａｙｅｒ?ｓｅｌｆ－ａｓｓｅｍｂｌｙ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??在自組裝過(guò)程中，層與層之間的電荷會(huì)有過(guò)渡補(bǔ)償?shù)那闆r，三分之一左右的??離子會(huì)與相反電荷離子相結(jié)合，其余離子則通過(guò)其他反電荷離子來(lái)補(bǔ)充，并在下??一次的吸附時(shí)釋放。正、負(fù)離子間的靜電引力可以保證多層膜的沉積過(guò)程順利完??成，而靜電排斥力則制約了離子的無(wú)限吸附，使得每次吸附表層都有著近似的厚??度。??（２）氫鍵層層自組裝技術(shù)??氫鍵是一種弱于靜電引力的分子間作用力，以氫鍵作為層層自組裝的驅(qū)動(dòng)力??時(shí)［７３］，要求成膜材料需帶有電荷，一般情況下只能將材料溶于極性溶液中方能進(jìn)??行，大大限制了成膜材料的種類(lèi)。由于分子之間是以氫鍵相互吸附，不存在靜電??排斥作用，因此使用氫鍵作為驅(qū)動(dòng)力制備出的膜厚度會(huì)顯著增加，并且影響膜變??厚的主要因素是成膜材料的分子摩爾質(zhì)量與溶液的濃度。張希在１９９７年提出以氫??鍵作為層層自組裝的驅(qū)動(dòng)力的方法
．．�。�?ｇ的ＥＶＯＨ樣品加入到２００?ｍｌ的燒杯中，并向其中加入９０％的乙酸溶液??（９０?ｍｌ冰乙酸和１０?ｍｌ去離子水）。然后將燒杯放置在磁力攪拌器上，在９０°Ｃ條??件下加熱攪拌至完全溶解，制備濃度為４?ｗｔ％的ＥＶＯＨ溶液。??２．２．４高壓平行電場(chǎng)下多層膜的制備??將直徑為１２０?ｍｍ的不銹鋼板分別用２０００目粗砂紙和２００目的金相砂紙打磨??光滑，然后用乙醇和去離子水洗滌干凈，晾干。ＥＶＯＨ／ＭＭＴ多層復(fù)合膜的層層自??組裝的制備工藝如圖２．１所示。（１）取不銹鋼板放入直徑為１５０?＿的培養(yǎng)皿中，??倒入己經(jīng)制備好的４?ｗｔ％的ＥＶＯＨ溶液，使鋼板完全浸沒(méi)在ＥＶＯＨ溶液中，靜置??１?ｍｉｎ后垂直向上勻速的取出不銹鋼板，將其放置在４５?°Ｃ的恒溫干燥箱中干燥１?ｈ。??（２）取出上述不銹鋼板放入倒有ＭＭＴ懸浮液的直徑為１５０?ｍｍ的培養(yǎng)皿中，使??鋼板完全浸沒(méi)其中。將培養(yǎng)皿放置在平行電場(chǎng)的兩極板之間，連接電路調(diào)節(jié)電壓??至３０?ｋＶ，在此形成的電場(chǎng)力作用下處理１０?ｍｉｎ，使ＭＭＴ片層在ＥＶＯＨ膜表面??形成一層阻隔膜，取出培養(yǎng)皿，用鑷子取出不銹鋼板將其放入恒溫干燥箱中４５?°Ｃ??干燥１?ｈ。經(jīng)過(guò)上述兩步就制備了兩層膜于鋼板上，重復(fù)上述步驟，就可以制備出??不同層數(shù)的ＥＶＯＨ／ＭＭＴ復(fù)合膜。??
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]殼聚糖在熱帶水果貯藏保鮮中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 朱莉,李遠(yuǎn)頌. 農(nóng)產(chǎn)品加工. 2017(12)
本文編號(hào)：3382665
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