PBS/天然虎杖提取物复合材料的界面作用及其性能

将天然虎杖提取物(PCSZ)与可生物降解材料聚丁二酸丁二酯(PBS)复合,为了提高两者之间的相容性,采用硅烷偶联剂KH–550对提取物进行预处理,通过分子模拟阐明了PCSZ,KH–550与PBS间的界面作用,探讨了界面作用对PBS/PCSZ,PBS/KH–550改性PCSZ(PCSZ+K)复合材料性能的影响。结果表明,PCSZ只与PBS进行了共混,偶联剂对提取物进行预处理时,其乙氧基发生了水解。分子模拟表明提取物与PBS能够形成C=O…H—O;而偶联剂与提取物之间首先形成H—O…H—O,再通过偶联剂有机官能团—NH2与PBS形成静电吸附,同时未与偶联剂作用的提取物仍可与PBS形成C=O…H—O,增强了界面结合强度。PBS/PCSZ+K复合材料的混合能和Huggins参数相对于PBS/PCSZ复合材料更低,其相容性更好,使得PBS/PCSZ+K复合材料的热稳定性、拉伸性能、疏水性均较PBS/PCSZ复合材料有所提高。

KGM/HA/AA复合高吸水性树脂的制备及其性能

以丙烯酸(AA)、魔芋葡甘聚糖(KGM)、腐植酸(HA)为原料,N,N'-二亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用水溶液合成法制备具有半互穿网络结构的PAA/KGM/HA三元共聚吸水树脂。研究了丙烯酸中和度、单体配比、聚合温度、引发剂质量分数和交联剂质量分数对吸水树脂分别吸自来水和盐水的性能的影响,并对产物分别进行FTIR、SEM等表征测试。结果表明:当丙烯酸中和度为80%,温度为80℃,制备材料的最佳配比为m(AA)∶m(KGM)∶m(HA)∶w(APS)∶w(MBA)=10∶1.5∶0.1∶1.6%∶0.8%,此时吸自来水倍率最高可达1 012 g/g,吸盐水倍率为112 g/g,并且拥有较好的保水能力。

HA/AA-UREA缓释保水剂的制备

以腐殖酸（HA）、中和度75%的丙烯酸（AA）、尿素（UREA）为原料,过硫酸钾为引发剂,N,N＇-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用水溶液聚合法制备具有互穿网络结构的功能性缓释保水材料。并采用FTIR、SEM、DSC和压力势法等对产物的结构和性能进行表征和测试,探讨了单体配比、尿素用量、反应温度、引发剂用量及交联剂用量对产品吸水性能及缓释性能的影响。结果表明：在聚合温度为80℃、引发剂用量为1%（即其质量占单体AA质量的百分数,下同）、交联剂用量为0.2%、HA用量为14.3%、UREA用量为50%的条件下,制得的高吸水性树脂吸自来水能力最高可达310 g/g,且具有良好的保水性能,可利用水分占总吸水量的93.81%,氮元素28 d累积释放率71.50%。

亲水性PBS/虎杖提取物复合材料的相容性及性能

从天然植物虎杖中提取染色抗菌有效成分获得虎杖提取物(PCSZ),将其与聚丁二酸丁二酯(PBS)亲水改性聚合物PBS–OH和PBS–COOH通过混炼复合,研究了PCSZ与两种亲水性PBS复合后的相容性,测试了不同PCSZ用量下PBS–OH/PCSZ和PBS–COOH/PCSZ复合材料的结晶性能、亲疏水性、热稳定性、拉伸性能和抗菌性能。结果表明,PCSZ中的—OH均可与PBS–OH或PBS–COOH中的酯基产生氢键作用,同时还与改性端基形成H—O…H—O,充分改善了复合材料的相容性。PCSZ的添加对复合材料的结晶形貌不产生影响,但复合材料结晶度随其用量的增加而增大,且水接触角在PCSZ高用量下有所减少,亲水性有所增强;PCSZ可使复合材料的热稳定性和抗菌能力得到提高,当PCSZ用量较高时,PBS–OH/PCSZ复合材料的热稳定性高于PBS–COOH/PCSZ复合材料。与PBS–COOH/PCSZ复合材料相比,PBS–OH/PCSZ复合材料力学性能总体较优,但抗菌能力略差。综合比较两种亲水性PBS/PCSZ复合材料,PBS–OH/PCSZ复合材料的相容性更强。

五倍子/PBS复合材料的性能研究

将天然植物五倍子粉碎并对其进行提取,再分别将粉碎粉末及其提取物与可生物降解材料PBS共混.研究了五倍子粉末/PBS复合材料(F/PBS)及五倍子提取物/PBS复合材料(T/PBS)等的结晶性能、断面形貌、热性能、力学性能及抗菌性能.结果表明:五倍子粉末和提取物的添加对PBS的晶型几乎没有影响,小比例添加时均能起到成核剂的作用;五倍子粉末镶嵌在PBS当中,而五倍子提取物易产生颗粒状应力集中,使得五倍子粉末/PBS复合材料的热性能、力学性能均优于五倍子提取物/PBS复合材料,而五倍子提取物/PBS复合材料的抗菌性能相对更好.因此,根据各种复合材料的优势,可将其应用于不同场合.

花生壳纤维增强PBS复合材料的制备及性能

以废弃花生壳纤维作为一种增强材料,采用熔融共混法制备了聚丁二酸丁二醇酯/花生壳纤维(PBS/F)复合材料,通过XRD、POM、SEM、DSC以及万能试验机分析了复合材料的结晶性能、热性能及力学性能,并采用分子模拟及XPS对其性能的改变进行了验证。结果表明,花生壳纤维的添加并没有改变PBS的晶型,但作为成核剂参与了PBS的结晶过程,促进了复合材料的结晶,缩短了复合材料的结晶时间。当花生壳纤维添加量为PBS质量的5%时,其成核作用最强,作为"桥梁"镶嵌在复合材料中,结合分子间相互作用使得复合材料的热性能及力学性能较纯PBS有所增强。分子模拟结果表明,花生壳纤维与PBS形成了C==O···H—O,从而增强了两者的界面结合。

可降解保水缓/控释肥研究现状及发展展望

随着科技的进步和环境问题的日益加重,单纯的保水缓/控释肥已不能满足农业生产的需求,开发可降解保水缓/控释肥具有巨大的经济效益、社会效益和环境效益。概述了可降解保水缓/控释肥的概念及研究现状,介绍了可降解保水剂与肥料的复合方式,分析了可降解保水缓/控释肥的优点及目前存在的问题,并对今后的发展方向进行了展望。

响应曲面法优化超声提取风化煤中腐殖酸

本研究基于单因素分析实验,利用响应曲面法对超声提取风化煤中腐殖酸的工艺条件进行优化.选取液固比(mL/g)、超声功率(W)、超声时间(min)为自变量,腐殖酸提取率(%)为响应值,采用Box-Behnken设计方法,研究自变量及其交互作用对腐殖酸提取率的影响,并对实验数据进行分析,得到自变量与响应值(腐殖酸提取率)的二次多项式回归方程.实验分析得出,超声提取腐殖酸的最佳条件为:液固比为11.4 mL/g,超声时间62 min,超声功率220W.通过响应曲面法优化得到的工艺参数准确、可靠,能使腐殖酸的提取率得到有效的提高,可达59.12%.

花生壳提取物及其复合材料的制备与性能

利用响应曲面法的中心组合设计优化超声提取花生壳中黄酮类物质的提取工艺,建立了提取率与提取时间、提取温度、旋蒸温度、液固比的二次多元回归模型。结果表明,当提取时间为1.5 h,提取温度为50℃,旋蒸温度为50℃,液固比为15,在此条件下的提取率最高可达8.05%。将所得提取物与可生物降解材料聚丁二酸丁二酯(PBS)共混制备复合材料,研究了提取物对复合材料结晶性能、热性能、力学性能的影响。结果表明,花生壳提取物的添加改变了PBS的晶型,增强了PBS材料的热稳定性,但使得复合材料的力学性能下降;花生壳提取物添加比例较大时还可起到成核剂的作用。

菘蓝提取物/PBS复合材料的性能及相容性改善研究

从植物菘蓝中提取靛蓝染色成分,并与可生物降解材料聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混,研究了菘蓝提取物对PBS的性能影响.为进一步增强复合材料的相容性,采用硅烷偶联剂KH-550对提取物进行了预处理,研究了偶联剂的添加对复合材料相容性的改善情况.结果表明:菘蓝提取物的添加及KH-550的修饰均对PBS的晶型没有影响,且均能够作为成核剂使用.两种复合材料结晶度、亲疏水性、热性能、力学性能的变化均说明KH-550的添加对菘蓝提取物起到了物理包覆作用,并通过末端基团-NH_2将其与基材相互吸附,使得提取物与PBS的相容性更佳.而KH-550在降解过程中破坏了复合材料的亲疏水性及界面相容性,使得菘蓝提取物+K/PBS复合材料的降解速率优于菘蓝提取物/PBS复合材料,且均高于PBS本身.