【摘要】：聚乳酸(PLA)采用富含淀粉的天然植物為原料,經(jīng)過現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)酵聚合而成。PLA制品在使用后可降解為H_2O和CO_2,對(duì)環(huán)境沒有危害,克服了傳統(tǒng)塑料難降解的弊病。但是,PLA薄膜在阻氧性能方面存在明顯不足。本論文選用綠色環(huán)保的羥丙基甲基纖維素(HPMC)、聚乙烯醇(PVA)、單寧酸(TA)以構(gòu)建涂層的形式,解決PLA的阻氧問題。首先以HPMC與TA為原料,采用層層組裝法(LBL)構(gòu)建HPMC/TA涂層。隨后以PVA與TA為原料,采用LBL法構(gòu)建PVA/TA涂層。最后以PVA與TA為原料,采用共沉淀法構(gòu)建PVA/TA復(fù)合物涂層。通過對(duì)表面化學(xué)結(jié)構(gòu)和形貌等表征,研究涂層在PLA表面生長(zhǎng)的規(guī)律。研究三種不同涂層對(duì)PLA阻氧性能、透光性能和力學(xué)性能的影響規(guī)律以及機(jī)理。主要研究結(jié)果如下:隨著HPMC/TA層數(shù)的增加,涂層在PLA薄膜表面的厚度變化規(guī)律呈現(xiàn)指數(shù)式增長(zhǎng)。當(dāng)HPMC/TA涂層組裝達(dá)到20個(gè)雙層時(shí),涂層平均厚度約為1.95±0.11μm,氧氣透過率為551.24 cc/m~2·day,相比原膜降低了約38.13%,有效提高了PLA薄膜阻氧性能。同時(shí),涂層還賦予了PLA薄膜良好的紫外吸收能力,在281 nm處,20層的涂層紫外透過率僅為6.04%;薄膜其他性能如透光率、力學(xué)性能略有下降。在PLA薄膜表面PVA/TA涂層的厚度變化規(guī)律隨其層數(shù)增加也呈現(xiàn)出指數(shù)式增長(zhǎng)。當(dāng)PVA/TA涂層組裝達(dá)到20個(gè)雙層時(shí),涂層平均厚度約為8.91±0.57μm,氧氣透過率為1.43cc/m~2·day,相比原膜降低了約99.84%,明顯提高了PLA薄膜阻氧性能。同HPMC/TA涂層,PVA/TA涂層還賦予了PLA薄膜良好的紫外吸收能力,在281 nm處,20層的涂層紫外透過率為0.8%;薄膜的透光率、拉伸強(qiáng)度略有下降,但斷裂伸長(zhǎng)率有所改善。隨著PVA和TA的混合比例的變化,涂層在PLA薄膜表面的厚度和形貌隨之發(fā)生變化。當(dāng)PVA:TA為1:0.05時(shí),薄膜的阻氧性能最好,涂層厚度為0.68μm,氧氣透過率為2.43 cc/m~2·day,相比原膜降低了約99.73%,顯著提高了PLA薄膜阻氧性能。同HPMC/TA涂層、PVA/TA涂層相比,該涂層的紫外吸收能力較低,在281 nm處,PVA:TA為1:0.05的涂層紫外紫外透過率為66.80%;薄膜的透光率、力學(xué)性能略有下降。相比LBL法組裝涂層,該涂層的阻氧性能高于HPMC/TA涂層,略低于PVA/TA涂層,但制備過程耗費(fèi)時(shí)間短,操作更加簡(jiǎn)便。
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ630.1

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本文編號(hào)：2619775