不同盐离子对ι型卡拉胶热塑成膜性能的影响

文中以水为增塑剂,研究了不同卡拉胶/水溶液比例制备卡拉胶膜材料的热塑加工工艺。在此基础上,分别以Ca^(2+),Na^(+)和Mg^(2+)为交联剂,研究了盐离子的种类和浓度对ι型卡拉胶膜材料结构及性能的影响。结果表明,ι型卡拉胶可以在水的作用下,在热压机中热塑加工成型,当ι型卡拉胶/水质量比为1:0.8左右时成膜效果最佳。卡拉胶膜的结构性能受材料的塑化效果和盐离子的静电协同作用共同影响。随着离子半径减小(Ca^(2+)>Na^(+)>Mg^(2+)),盐离子与水分子的水合作用增强(Ca^(2+)+^(2+)),热塑性卡拉胶的塑化效果、膜透光性和热稳定性依次降低。与未改性卡拉胶相比,盐离子改性卡拉胶材料的拉伸强度和断裂伸长率均有所提高,说明盐离子的静电作用可以增加卡拉胶分子链之间的缠结,提高其力学性能;对比3种盐离子,Ca^(2+)浓度在0~50μL范围内,改性卡拉胶的拉伸强度和断裂伸长率由原来的4.94 MPa和6.4%分别提高到了10.18 MPa和9.2%;由于Ca^(2+)与水分子水合作用较弱及二价离子具有更强的静电作用,其改性卡拉胶材料的力学性能与其它2种盐离子相比效果更佳。