聚乙烯醇/角蛋白/碳纳米管自愈合导电水凝胶的构建

为了进一步提高聚乙烯醇水凝胶的力学性能和导电灵敏性,本文以聚乙烯醇(PVA)为原料,以羊毛角蛋白(KE)和三氯化铝(AlCl_(3))为交联剂,添加碳纳米管(CNT)作为导电载体,制备出具有互穿双网络结构的自愈合导电水凝胶。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)等测试手段对PVA/KE/CNT复合水凝胶进行测试分析。结果表明,AlCl_(3)中的Al^(3+)与角蛋白中的—COOH、—OH配位络合促使角蛋白间相互交联形成团簇,同时AlCl_(3)中的Al^(3+)也与PVA中的—OH交联形成紧密结构,增强了水凝胶的强度和韧性,CNT被两种交联结构紧紧包裹并赋予水凝胶导电性能。CNT的加入使复合水凝胶的韧性增加,添加质量分数为4%和5%的CNT可明显提升材料的强度;所制备的水凝胶都具有较好的自愈合性能,在一定范围内的自愈合性能与愈合时长成正比,12 h的愈合时长效果最佳;加入CNT使水凝胶电阻下降,添加质量分数为2%~5%的CNT后水凝胶电阻分别为8.98、4.56、3.81、3.12 kΩ。这种力学性能、自愈性能和导电性能均良好的水凝胶与人体运动检测应用具有天然的柔韧匹配性,在电子皮肤和柔性传感器领域有很好的应用前景。

水溶性KGM/PVA涂膜的制备及性能研究

水溶性保鲜涂膜可以有效延缓果蔬的腐烂,同时可以解决传统涂膜影响果蔬品质、味道和色泽等问题。以魔芋葡甘聚糖(KGM)和聚乙烯醇(PVA)为基料,甘油和山梨醇作为复配增塑剂,研究了原料配比对KGM/PVA涂膜水溶性以及光学和力学性能的影响。结果表明:原料配比一定时,KGM/PVA涂膜5min内溶解率随水温的升高而升高;在水温确定的条件下,KGM/PVA涂膜5min内溶解率随着PVA用量的增加而降低。影响涂膜水溶性的主次因素排序为PVA>KGM>山梨醇>甘油。每100mL纯水中,PVA、KGM、甘油、山梨醇用量分别为3g,0.4g,0.3mL,0.1g时涂膜综合性能最佳,在20℃左右冷水中基本不溶,而在30℃及以上温水中可溶,涂膜透光率达到93.68%,拉伸强度为16.66MPa,断裂伸长率为125.87%。

PVA/CMC双交联凝胶网络的制备及性能

本研究以羧甲基纤维素(CMC)为第二网络,与聚乙烯醇(PVA)相互交联,成功构建了一种PVA/CMC双网络结构的复合凝胶材料。通过采用傅立叶红外光谱、热失重分析、电化学交流阻抗谱及电导率等测试手段,对CMC对PVA的羟基、乙烯基等功能性基团的影响进行了详细分析,证实了CMC与PVA的交联结构的形成。结果显示,PVA/CMC复合材料具有一定的水含量和稳定的热分解行为,表明CMC的引入增强了复合材料的热稳定性。另外,电化学交流阻抗测试表明CMC的引入不仅形成了更多的离子传输通道,而且减小了离子迁移的势垒,使得PVA/CMC复合材料的离子电导率从0.53 S/m提升至1.25 S/m,这一提升对于改善电解质的离子导电性能具有重要意义。这些结果表明PVA/CMC复合材料在柔性电解质方面具有潜在的优越性能,为柔性储能器件的开发提供了有益的启示。

微晶纤维素改性聚乙烯醇复合膜的性能及其作用机理

从麦秆中提取微晶纤维素(MCC),将其加入到聚乙烯醇(PVA)中对其进行改性,通过共混、流延制备了PVA/MCC复合膜。研究了NaOH用量对麦杆纤维素收率的影响,以及MCC用量对复合膜力学性能和热性能的影响,并考察了PVA/MCC复合膜的结构、微观形貌。结果表明:当NaOH质量分数为4%时,麦杆纤维素收率最大,为53.9%;加入MCC后,PVA/MCC复合膜的热稳定性提高;复合膜的力学性能随着MCC用量的增加先上升后下降,当MCC用量为9%(w)时,复合膜的拉伸强度及断裂标称应变均最大,分别较纯PVA提升了约191%,636%;MCC用量为12%(w)时,MCC在PVA中团聚,形成明显的“海岛”结构,导致复合膜的力学性能下降。

塑料再生工艺及再生塑料在包装领域的应用研究进展

综述了塑料再生工艺及再生塑料在包装领域的应用研究进展。使用Rh/Nb2O5催化剂催化聚烯烃氢解可以得到液态油品和低碳烷烃气;加入合成助剂可以改善再生聚乙烯的阻燃性能和抗老化性能;加入由烷基三乙氧基硅烷、马来酸酐等组成的预混合液制备的改性再生聚乙烯冲击强度提高;将二元醇和天冬氨酸酯的混合物与多异氰酸酯单体反应,再加入氨基化聚对苯二甲酸乙二酯(PET)微粉,得到改性再生PET发泡材料。采用异氰酸丙基三乙氧基硅烷对再生PET进行化学改性,制备的改性PET可用于制造包装袋;加入含多孔二氧化硅的爽滑剂吸附母粒制备的再生聚乙烯包装袋可以解决爽滑剂白色粉末对被包装物造成污染的问题。

PVA基复合材料导热性能的研究进展

聚乙烯醇(PVA)基复合材料是一种具有广阔应用前景的高分子材料,导热性能是影响其在热管理、电子器件散热等领域实际应用的重要因素之一。近年来,许多学者对PVA基复合材料的导热性能进行了深入研究,涉及不同的导热填料和制备方法。本文介绍了导热填料的类型、添加量、尺寸与形态对PVA导热性能的影响,以及复合材料的结构设计和界面工程对导热性能的调控,并总结了PVA基复合材料的导热机理及导热性能,为其在各种领域的应用提供了更多的参考。

聚乙烯醇水基胶对卷烟中空滤棒的粘接强度影响因素研究

为了提高卷烟滤棒生产过程中成型纸与滤棒中空丝束段间的中线胶粘接效果,从性能、施胶方式等全过程各因素探究特定烟用水基胶对上机适用性的影响规律,通过流变研究了不同规格水基胶的流变特性,分析了水基胶膜的热性能和力学性能,进一步评价各水基胶的干燥速度和润湿性能,对水基胶的粘接强度进行测试,推测了最终粘接强度的影响因素。结果表明,在固含量相近的条件下,各水基胶均表现出良好的抗剪切能力,黏度较高的水基胶具有更高的强度和韧性,制备得到的胶膜也具有更高的强度;但水基胶过高的黏度会降低其干燥速度和对滤棒的润湿性,进而影响水基胶的粘接。因此,黏度适中的水基胶具有最好的粘接效果。

功能性聚乙烯醇基水凝胶材料的制备及性能研究

将具备聚集诱导发光性质的四苯乙烯结构单元接枝到聚乙烯醇(PVA)侧链得到本体改性的PVA材料,将含有硼酸结构的抗氧化单体与水溶性单体共聚得到水溶性抗氧化高分子聚合物,将这两种水溶性高分子材料物理混合,构建基于硼酸酯动态键的具有本征聚集诱导发光及抗氧化功能的自愈合水凝胶体系,利用FTIR,~1H NMR,SEM等方法考察了水凝胶的微观结构、荧光性能、机械性能及抗氧化性能。实验结果表明,两种水溶性高分子材料通过硼酸酯动态键可快速形成可注射水凝胶,且此水凝胶同时具有聚集诱导发光及抗氧化性能,有望用于荧光传感、药物控释等领域。

微晶纤维素/聚乙烯醇对明胶基复合薄膜性能的影响

聚乙烯醇(PVA)/明胶基材料具有良好的成膜性能和生物相容性,具有广泛的实际应用价值,是一个重要的研究对象。本研究将微晶纤维素(MCC)和PVA分别作为增强材料和共混材料添加到明胶(GL)基材中,改善明胶基复合薄膜的力学性能和阻隔性能。微晶纤维素的添加可赋予MCC/PVA/GL复合薄膜良好的理化性能和应用性能。当基材中添加质量分数5%MCC时,复合薄膜的拉伸强度由14.91 MPa提高到48.02 MPa,热降解温度提高了11.4℃,含水率降低了9.12%。同时,还延长了水蒸气通过PVA/GL薄膜的路径,降低了MCC/PVA/GL复合薄膜的水蒸气透过率。土壤包埋实验表明,MCC的加入加快了复合薄膜的生物降解性能。因此,MCC/PVA/GL复合薄膜可应用于绿色包装领域,如食品包装、药品包装、化妆品包装等。

PVAL/β-CD-CIN薄膜的制备及性能

以β-环糊精(β-CD)为壁材,肉桂醛(CIN)为芯材,采用饱和水溶液法制备β-环糊精-肉桂醛(β-CD-CIN)包合物。然后采用流延法,以聚乙烯醇(PVAL)为成膜基材,加入β-CD-CIN包合物,制备PVAL/β-CD-CIN薄膜,通过改变β-CD-CIN包合物的添加量来研究包合物对PVAL薄膜的热性能、力学性能、阻隔性能等的影响。傅里叶变换红外光谱分析证明CIN被成功地包埋于β-CD空腔,相比于未添加包合物的PVAL薄膜,PVAL/β-CD-CIN薄膜的熔融温度降低了26.90℃,结晶度降低了6.15%。当包合物质量分数为15%时,PVAL/β-CD-CIN薄膜的拉伸强度和断裂伸长率达到最大值,分别为22.79 MPa和430.60%,此时力学性能最佳。当包合物添加质量分数为30%时,PVAL/β-CD-CIN薄膜的水蒸气透过系数达到最小值为0.41(g·mm)/(kPa·m^(2)·h),吸水率达到最低为11.97%。加入β-CD-CIN包合物,可以有效提升薄膜的力学性能、水蒸气透过率、耐水性等,为薄膜在食品包装领域的应用奠定基础。

磷钨酸银/PVA抗菌包装薄膜的制备及性能

以磷钨酸银为抗菌剂、聚乙烯醇(PVA)为成膜基材,采用流延法制备一种兼具较好力学性能及抗菌性能的磷钨酸银/PVA复合薄膜,分析复合薄膜的力学性能、水蒸气透过率及抗菌性能。实验结果表明,随着磷钨酸银含量的增加,力学性能逐渐增大,当磷钨酸银的含量为1g时,拉伸强度达到最大,其值为75.6MPa,与PVA纯膜相比,拉伸强度提高了128.3%;随磷钨酸银含量的增大,水蒸气透过率逐渐增大,由0.5×10^(-14) g/(cm^(2)·s·Pa)增大至0.59×10^(-14) g/(cm^(2)·s·Pa),提高了16.1%;SEM测试结果表明,当磷钨酸银含量低于1g时,磷钨酸银在PVA薄膜中分布均匀。同时,抑菌圈测试结果表明,复合薄膜对金黄色葡萄杆菌及大肠杆菌均具有较好的抑菌作用。

单螺杆挤出金属/PVA复合物3D打印成型

聚乙烯醇(PVA)具有易溶于水、粘接强度高等特性,常被用作为粘接剂。采用铜粉(Cu)与PVA为原料制备铜/PVA复合物浆料,基于自主搭建的单螺杆挤出金属3D打印平台进行3D打印成型工艺实验研究,探究了PVA含量对成型质量的影响,并且,采用单一变量法研究铜/PVA复合物浆料的挤出速度、打印速度和打印层高成型工艺参数对成型质量的影响,最后,研究不同打印层高下,素坯的拉伸强度变化,验证其有效性。结果表明,当铜粉与PVA质量比为11:1时,素坯的成型质量较好;得到最优3D打印成型工艺参数为铜/PVA复合物浆料的挤出速度为15.63 mm/s、打印速度为15 mm/s、打印层高为0.24 mm,实验证明了采用最优3D打印工艺参数的成型质量较好。

高抗氧化甲醛交联落叶松低聚原花青素/PVA膜的制备

以落叶松树皮低聚原花青素(OPCs)为原料,用甲醛将其与聚乙烯醇(PVA)在酸环境下反应并流延制备复合膜,测试OPCs加入量X(%)=100·m(OPCs)/m(OPCs)+m(PVA)、甲醛加入量V(mL)、反应时间t(min)和pH值等因素对膜拉伸强度、紫外吸收性、抗氧化性和水溶性等性能的影响。结果表明:拉伸强度随X增大而先增后减,在X=20时取最大值12.6 MPa;在200~400 nm内强吸收,250~350nm内全吸收;红外谱图表明含有芳基醚结构,说明OPCs与PVA发生交联;水溶性与X呈负相关。

纳米ATO掺杂聚乙烯醇缩丁醛隔热中间膜的制备及性能研究

采用熔融共混挤出压片的方法制备了聚乙烯醇缩丁醛/纳米锡掺锑隔热中间膜(PVB/3GO/ATO),研究纳米ATO用量对隔热中间膜的隔热性能、透光率、热性能及力学性能的影响。结果表明,当纳米ATO含量为0.3%时,中间膜抗拉强度最佳为26.86 MPa,相比PVB提升约35%,可见光透过率可达85%;当纳米ATO含量为0.9%时,红外光的透过率仅有55.5%;同时发现掺杂少量纳米ATO可增大隔热中间膜分解温度,降低导热系数,最低至0.205 W/(m·K)。

柑橘保鲜的PVAL/CA/TP薄膜的制备及性能

以聚乙烯醇(PVAL)为成膜基材,添加不同配比的柠檬酸(CA)和茶多酚(TP),采用流延法制备PVAL/CA/TP复合薄膜。研究了CA的添加量对PVAL基薄膜力学性能、阻隔性能、耐水性能等的影响,并用所制备的复合薄膜进行柑橘的保鲜测试。结果表明,随着CA含量不断增加,复合薄膜的拉伸强度呈现先升高后降低的趋势。当CA含量(PVAL质量的百分数)为6%时,拉伸强度达到最大值为17.54 MPa,较未添加CA/TP的薄膜提高了28.22%。随着CA含量增加至8%,薄膜的拉伸强度降低,而断裂伸长率继续上升至最大值为655.27%。薄膜在CA含量为6%时水蒸气透过系数(WVP)值达到最低,为0.97 (g·mm)/(m^(2)·h·kPa),表现出最佳的气体阻隔性,同时吸水率也达到最低,为10.27%,因此CA含量为6%时薄膜的综合性能最佳。后选取CA含量为6%时的薄膜进行柑橘保鲜测试,与未包装薄膜和市售聚乙烯、聚氯乙烯薄膜包装的柑橘相比,经PVAL/CA/TP薄膜包装的柑橘表现出较好的保鲜效果,柑橘的失重率上升趋势最为缓慢,在贮藏14 d后仍未出现任何腐烂现象,这保持了柑橘的商品价值,为食品保鲜薄膜领域提供一定的参考价值。

Nisin/壳聚糖/聚乙烯醇复合膜的性能及猪肉保鲜应用

以聚乙烯醇(PVA)为基材、不同质量比的壳聚糖和乳酸链球菌素(Nisin)为抗菌剂,采用溶液混合和流延法制备Nisin/壳聚糖/PVA复合膜,研究复合膜的性能,并将复合膜用于猪肉保鲜,分析保鲜效果。结果表明,壳聚糖、Nisin与PVA三者之间发生了相互作用;壳聚糖和Nisin的加入降低了PVA膜的光学性能,但是,影响较小,并且,能够提升PVA膜的力学性能,降低PVA膜的水蒸气阻隔性能。将PVA复合膜用于猪肉的保鲜,发现,猪肉样品的挥发性盐基氮、pH等增加缓慢,复合膜能够延缓猪肉的腐败变质,将猪肉的保质期延长2 d。当Nisin和壳聚糖的质量比为4∶1的,PVA复合膜的综合性能及猪肉保鲜效果最佳。

淀粉/聚乙烯醇复合膜的制备及其应用

以可食用木薯淀粉和聚乙烯醇(PVA)为原材料,添加增塑剂甘油以及冰醋酸,采用流延成膜法,制备木薯淀粉/聚乙烯醇复合膜,并对力学性能进行测定。采用了单因素法对聚乙烯醇添加量、淀粉添加量、甘油添加量、冰醋酸添加量、反应温度、反应时间对复合膜性能影响进行了探究。通过3因素3水平正交试验,对实验结果进行极差分析和方差分析。结果表明,制备淀粉/聚乙烯醇复合膜最优方案的工艺参数为聚乙烯醇为6.0g,可食用木薯淀粉为3.5g,甘油为0.5g,冰醋酸为0.15g,反应体系温度为85℃,反应时间为70min;测定最优条件下制备复合膜的拉伸强度为25.66MPa、断裂伸长率为157.60%,得到综合力学性能较好的淀粉/聚乙烯醇复合膜。

各向异性PVA木基水凝胶的制备及其铜离子吸附性能

针对传统水凝胶生成的聚合物网络通常为各向同性,存在机械强度差、刚度低等问题。本研究以巴沙木为原料,通过冰模板法和淬火法,在定向排列的脱木素纤维素骨架中构筑具有纤维取向的聚乙烯醇(PVA)微纳网络,构建用于高效吸附水中铜离子的高强度各向异性PVA木基水凝胶(PWH),结合扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射、电子万能力学试验机表征复合水凝胶的形态结构和性能。实验结果表明:脱木质素工艺可以增加木质纤维的结晶度,PVA成功复合后保留了木材各向异性纤维骨架,脱木质素2 h的水凝胶(PWH-2)综合性能最优;PWH-2在5%应变下循环压缩80次后,样品能量损耗仅为0.022 8 MPa/mm,高度保持率高达97.37%,具有优异的抗压强度和弹性;PWH-2定向排列的多孔结构有助于铜离子在其内部迁移,提高吸附性能,在25℃、pH 5、铜离子质量浓度40 mg/L的模拟废液中,对铜离子的吸附率可达77.27%,经4次循环利用对铜离子的吸附率仍可达40.11%。动力学和等温线研究结果表明,PWH-2吸附铜离子过程满足拟一级动力学模型,遵循Langmuir等温线模型。该研究为构建高效可持续吸附重金属离子的高强度各向异性水凝胶提供理论参考,为生物质高值化利用提供新的方向。

聚乙烯醇缩丁醛树脂的性能及应用

概述聚乙烯醇缩丁醛(PVB)的基本性能、反应原理、生产方法及在安全玻璃、工程塑料、纤维、陶瓷花纸、铝箔纸、粘合剂等方面的应用,阐述了我国PVB生产技术改造及向特殊应用领域发展的必要性。

聚乙烯醇/二氧化硅共混膜的制备及耐温、耐溶剂性能研究

以聚乙烯醇 (PVA)和正硅酸乙酯 (TEOS)为原料 ,通过溶胶 -凝胶 (Sol- Gel)方法 ,制备出不同二氧化硅含量的聚乙烯醇 /二氧化硅 (PVA/Si O2 )共混均质膜。通过热重分析 (TGA)、示差扫描量热法 (DSC)和动态力学分析 (DMA)研究了共混膜的热性能。结果表明 ,与 PVA膜相比 ,PVA/Si O2 共混膜具有更高的热稳定性 ,随 Si O2 含量的增大 ,共混膜的分解温度升高 ,玻璃化温度也略有提高。以水为溶剂 ,测定了共混膜的耐溶剂性能。与 PVA膜相比 ,PVA/Si O2