聚乙烯醇-蒙脫土-二氧化鈦復(fù)合薄膜的研究.pdf

1、聚合物-無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料由于它在力學(xué)性能、耐熱性、光學(xué)性能、阻燃性、氣體阻隔性、耐老化性及抗菌性等方面的性能而彌補(bǔ)了一般聚合物包裝材料的不足，成為了包裝領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。為了進(jìn)一步提高包裝材料的性能，本課題研究了聚乙烯醇/蒙脫土/二氧化鈦(PVA/MMT/TiO<,2>)復(fù)合薄膜的制備、結(jié)構(gòu)、物化性能和抗菌性，主要工作分為三個(gè)部分： 首先，采用插層-溶膠凝膠法，以聚乙烯醇、蒙脫土、二氧化鈦為原料制備了PVA/MMT/TiO<,2>

2、復(fù)合薄膜，并對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。從SEM圖片中觀(guān)察到MMT、TiO<,2>均勻的分散于PVA基體中，相容性較好；IR測(cè)試結(jié)果表明，MMT、TiO<,2>已成功分散于PVA基體中，且形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；TG-DSC分析表明，由于MMT、TiO<,2>的協(xié)同增強(qiáng)作用，復(fù)合薄膜的熱性能比純PVA薄膜有較大提高。 其次，通過(guò)研究TiO<,2>的質(zhì)量百分含量、pH值、攪拌時(shí)間和反應(yīng)溫度對(duì)薄膜物理性能的影響確定了最佳制備條件。力學(xué)性能測(cè)試表明，T

3、iO<,2>含量為1％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，MMT含量為3％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí)，PVA/MMT/TiO<,2>復(fù)合薄膜的拉伸強(qiáng)度比純PVA薄膜提高了49.46％，彈性模量、直角撕裂強(qiáng)度分別是純PVA薄膜的1.8倍和1.4倍，斷裂伸長(zhǎng)率則由329.33％降低至181.15％；透光率測(cè)試顯示，PVA/MMT/TiO<,2>復(fù)合薄膜對(duì)不同波長(zhǎng)的紫外光透射率在50％-60％之間，對(duì)可見(jiàn)光的透射率較高；耐水性能測(cè)試表明，復(fù)合薄膜的吸水率先增大后趨于平衡，飽和

4、時(shí)達(dá)到236.77％；水蒸氣透過(guò)性測(cè)試顯示，PVA/MMT/TiO<,2>復(fù)合薄膜的水蒸氣透過(guò)率為3.05g/(h·m<'2>)，比純PVA薄膜降低了57.64％；PVA/MMT/TiO<,2>復(fù)合薄膜對(duì)食用油的阻隔性較高，透油率基本保持在較低的0.0216％左右。 最后，對(duì)PVA/MMT/TiO<,2>復(fù)合薄膜的老化性能和殺菌性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)老化之后，PVA/MMT/TiO<,2>復(fù)合薄膜的各項(xiàng)性能有所降低，但由