基于紫外⁃臭氧辐照的挤塑聚苯乙烯表面改性研究

采用紫外-臭氧(UVO)辐照方式对挤塑聚苯乙烯保温板(XPSF)进行了表面改性,通过X射线光电子能谱仪(XPS)、接触角测量仪(CA)和扫描电子显微镜(SEM)对改性前后XPSF表面化学结构、润湿性能及表面形貌的变化规律进行了表征和测试。结果表明,随着UVO辐照时间的延长,XPSF表面含氧官能团数量逐渐增加,尤其在15 min时,XPSF表面的O/C值(O和C原子含量比值)由0.04增加至0.59;经UVO辐照30 min后,XPSF表面与水的接触角从未经处理的101.7°降至37.1°;UVO辐照前后XPSF表面形貌差异很小;随着放置时间的延长,XPSF表面氧含量逐渐降低,表面形成的含氧官能团消失,疏水性产生一定恢复;放置7 d时XPSF表面仍为氧化状态,接触角表现为亲水性;放置14 d时XPSF表面化学性质和润湿性已恢复至原始状态,但XPSF表面形貌并不会随放置时间的变化而改变。

聚二甲基硅氧烷表面改性及其对牛奶润滑特性评估的影响

口腔摩擦学是食品口感研究的重要问题。针对模拟口腔材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)与真实口腔表面亲水性的差异,对PDMS表面进行紫外臭氧辐照(UVO)处理,研究PDMS表面改性的效果及对牛奶润滑特性评估的影响。利用接触角测量仪、XPS分析仪、激光共聚焦显微镜分别表征了PDMS表面宏观亲水性、表面微观化学成分、表面形貌,采用微摩擦磨损试验机评估不同脂肪含量牛奶的润滑特性,并分析PDMS表面物理化学性质对牛奶润滑特性影响机制。结果表明:PDMS表面UVO处理1和4 h,接触角由110°分别降至82°和60°,PDMS表面氧硅原子比升高,且形成玻璃态SiO_(x)薄膜;PDMS摩擦副表面性质会影响摩擦性能,其中亲水PDMS表面的摩擦因数大于疏水PDMS表面,这是因为UVO处理后的PDMS表面亲水性提高,但表面粗糙度增大,增大了蛋白质黏附强度;脱脂牛奶的摩擦因数高于全脂牛奶,这是因为牛奶中脂肪含量下降影响流体润滑成膜,导致摩擦因数增加。研究结果有助于理解乳制品口感形成机制,为食品口感的体外综合评价提供参考。