木质素基紫外阻隔膜材料的研究进展

本文基于与纤维素、可降解塑料和其他聚合物材料复合的3种木质素复合材料体系,总结了木质素基紫外阻隔膜材料的研究进展。阐述了木质素分子结构与紫外吸收性能的相关性,以及其对复合材料光稳定性、力学强度和阻隔性能等方面的影响。对木质素在不同复合膜材料体系中的提升机制和膜材料的功能应用进行了讨论。此外,基于木质素的紫外吸收等功能特性,对其在多功能复合膜材料的开发和潜在应用进行了展望,为木质素高值转化和利用提供一定参考。

双金属复合氧化物的结构与紫外阻隔性能

The XRD patterns of different calcined layered double hydroxides(CLDH) and their ultraviolet absorbing and screening properties have been investigated. It has been found that a calcined layered double hydroxide(CLDH) containing zinc is very effective in absorbing and screening ultraviolet radiation. The crystal structure of a CLDH containing zinc is similar to that of ZnO and is not related to the crystal structure of Al 2O 3. It is not a simple combination of zinc oxide and aluminium oxide but a calcined layered double hydroxide in which part of the Zn 2+ cations is replaced by Al 3+ cations.

高透明紫外阻隔聚碳酸酯/ZnO纳米复合高分子膜的制备与表征

采用溶液共混法将纳米ZnO颗粒添加到聚碳酸酯(PC)中,制备得到了具有高透明性、高紫外线屏蔽能力的PC/ZnO纳米复合高分子膜。分别使用傅立叶转换红外线光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计对纳米复合膜的光学性能进行了分析和表征。结果表明当纳米ZnO的添加量为10%(质量分数)时,复合膜的可见光透过率为98%,与未添加纳米ZnO的PC膜一致。与市售隔紫外线PC产品对比,纳米复合膜同时具有较好的透明度和紫外线屏蔽能力,紫外线的阻隔率可达92%。

超分子紫外阻隔材料改性沥青的研究与应用

采用超分子紫外阻隔材料制备了路用耐老化沥青和屋面防水用耐老化沥青,研究了超分子紫外阻隔材料对基质沥青和SBS改性沥青物理性能和老化性能的影响。结果表明超分子紫外阻隔材料可显著改善基质沥青和SBS改性沥青的耐紫外光老化性能,并明显提高沥青混合料的抗车辙能力。

不同粒径镁铝水滑石的合成及其紫外阻隔性能研究

采用水热合成法,以六水氯化镁为镁源,六水氯化铝为铝源,通过改变沉淀剂种类、水热温度和水热时间等条件,实现了不同粒径镁铝水滑石的可控制备。多晶X射线衍射、扫描电子显微镜、红外光谱和原子发射光谱测试表明合成了具有相同化学组成、不同粒径的片状镁铝水滑石,产物平均横向尺寸的可控范围在63 nm^5μm之间。紫外光屏蔽实验显示,横向尺寸为136~270 nm的镁铝水滑石具有最佳的紫外阻隔性能,这一结果可以用光散射理论进行解释。

插层结构紫外阻隔材料及其在沥青中的应用进展

总结了目前在新型插层结构紫外阻隔材料结构设计、性能研究及其在沥青中的应用等方面的最新进展,介绍了层状双金属氢氧化物主客体调控对紫外吸收性能的影响,以及产品晶粒尺寸和形貌控制对紫外屏蔽性能和多级紫外阻隔作用的显著作用。综述了新型紫外阻隔材料在沥青中的应用研究现状以及优异的抗紫外老化效果,并结合社会发展的需求展望了插层结构紫外阻隔材料在耐紫外老化沥青中的应用前景。

水滑石类紫外阻隔材料的研究进展及应用

水滑石类化合物(LDHs)具有独特的超分子结构和可调控特性,通过对其层板金属元素、插层客体种类及数量、晶粒形貌进行调控以及表面接枝改性,可以获得一系列性能优良的紫外阻隔材料。从化学组成、晶体形貌、表面修饰3个方面综述了LDHs紫外阻隔材料的研究进展,并介绍了LDHs紫外阻隔材料在沥青、化妆品、聚丙烯的应用。

可制备透明紫外阻隔膜的可聚合木质素的研究

作为制浆造纸业的副产物,由于溶解性太差,工业木质素在大规模、增值利用方面一直面临巨大挑战。本文通过10⁃十一碳烯酰氯(11ene)与脱碱木质素(DAL)的羟基进行酯化反应,合成了三种具有不同取代度的可聚合物木质素(DAL⁃11ene⁃1、DAL⁃11ene⁃2和DAL⁃11ene⁃3)。采用^(1)H NMR、FTIR和UV⁃Vis吸收光谱对其结构进行了表征;并由^(31)P NMR测定了羟基取代度。研究发现,引入取代基后三种目标产物在商用丙烯酸酯单体1,6⁃己二醇二丙烯酸酯(HDDA)中的溶解性均获得不同程度的改善,其中取代度最高的DAL⁃11ene⁃3在HDDA中的添加量可以达到10(wt)%。将DAL⁃11ene⁃3以1(wt)%~5(wt)%的比例掺入预聚物配方中,经光固化制备了五种聚合物薄膜(DLE1~DLE5),其中掺入量最高的DLE5膜的紫外阻隔效果最好,可以阻挡超过95%的UVA光并且具有较好的光稳定性。此外,五种薄膜在可见光区具有很高的透过率。进而,将预聚物键合到烷基化的玻璃基底上,制备了五种相应的玻璃涂层,并对其表面润湿性和机械性能进行了评价。玻璃基底上的聚合物涂层表现出更高的硬度和模量以及更疏水的性能。这项工作提出了一种可行的方案来实现木质素的增值利用并有望应用于生活中的各类防紫外薄膜或涂层。

阻隔紫外线聚烯烃棚膜研究开发的进展

阐述了棚膜阻隔紫外线与栽培作物生长发育及抑制作物病害的关系,概述了我国农用聚烯烃棚膜透过紫外线的基本情况与国外研究开发的阻隔紫外线棚膜。

汽巴精化的紫外线阻隔剂获美国FDA认证

Ciba~ SHELFPLUS^(TM) UV紫外线阻隔剂可保护塑料包装内的物品免遭紫外线破坏,延长物品保存期,以及全面展现物品的优点。汽巴精化已获得美国食品和药品管理局(FDA)的认证,批准Ciba~SHELFPLUS^(TM) UV 1100紫外线阻隔剂在美国食品包装上应用。在此之前,SHELPLUSUV获得了欧盟对此应用的认证。

丙烯酸根离子柱撑Mg-Al-LDHs水滑石的合成及紫外屏蔽性能研究

以Mg-Al水滑石为前体,采用返混沉淀法进行插层组装合成丙烯酸根离子柱撑水滑石。利用红外光谱、X射线衍射、紫外分光光度法对其结构和性能进行了表征。结果表明,丙烯酸根阴离子可以插入纳米Mg-Al水滑石层间,其层间距由0.76nm增大到1.17nm,形成具有超分子结构的丙烯酸根离子柱撑水滑石,并模拟出其分子结构模型。这种新的插层结构材料可以增强其紫外吸收性能,进而使得其紫外屏蔽作用增强,从而成为一种集屏蔽和吸收双重功能的新型无机-有机复合紫外阻隔材料。

聚乙烯醇复合薄膜的抗紫外线性能

目的研究聚乙烯醇(PVA)复合薄膜(添加紫外线阻隔剂)的紫外线透过率和透明性能。方法将不同种类、不同质量分数的紫外线阻隔剂与PVA原料混合制备复合薄膜,检测其紫外线透过率、透光率、雾度。结果添加有机紫外线吸收剂UV-284后,薄膜能够有效阻隔大部分紫外线,但影响薄膜的外观,复合薄膜呈黄色。无机的紫外线阻隔剂在PVA薄膜中容易发生颗粒团聚,当Nano-Ti O2的质量分数为2.5%时,复合薄膜的平均紫外线透过率达到2%左右,若再增加质量分数则紫外线透过率变化不大。结论紫外线阻隔剂有效降低了PVA薄膜的紫外线透过率,但同时复合薄膜的透光率降低,雾度上升。综合比较,PVA薄膜中添加Nano-Ti O2的紫外线阻隔效果,比加入相同质量分数的UV-284或Nano-Zn O的复合薄膜要好。

紫外线对沥青疲劳性能的影响

针对紫外老化严重影响沥青路面的服役寿命的问题,该文通过在沥青中掺入有机蒙脱土、LDHs、炭黑3种紫外线阻隔材料来提升沥青耐紫外老化性能,进而提升沥青路面的抗紫外老化性能,延长路面的使用寿命。我国幅员辽阔,不同地区紫外线强度差异较大。因此该文还模拟了沥青在不同紫外线强度下的老化情况。结果表明在相同的紫外线强度和老化时间条件下,紫外阻隔材料提升了沥青的抗紫外老化性能。其中掺有机蒙脱土的老化后疲劳因子最小,掺LDHs疲劳因子要稍小于炭黑。随着二区至四区紫外线强度逐渐减弱,沥青疲劳因子也逐渐减小。紫外线强度越高,沥青疲劳因子也大,沥青老化程度越大,沥青路用性能越差。

用于食用油的高阻隔抗UV功能的泡罩包装

目的为开发一种用于食用油的高阻隔抗紫外线(UV)功能片材,用于小容量食用油的泡罩包装,便于携带且方便一次性使用。方法研究基于高阻隔塑料乙烯-乙烯醇共聚物EVOH,通过多层共挤和多层复合技术,得到一种4层结构的高阻隔片材CPP/APET/PE-EVOH/PE,通过电子万能试验机和气体透过率测定仪对片材的力学性能、水蒸气透过率、氧气透过率进行测定,并通过不同材料对比分析该材料在食用油包装中对食用油货架期的影响。结果结果表明,片材的力学性能优异,水蒸气透过量为2.0 g/(m^(2)·24 h),氧气透过量为0.6 cm^(3)/(m^(2)·24 h·0.1 MPa)。该材料用于食用油包装,在温度45℃、相对湿度50%条件下贮存30 d后,橄榄油过氧化值的变化量为1.22 mmol/kg,远低于GB/T 23347—2009《橄榄油、油橄榄果渣油》中特级初榨橄榄油的上限值(10 mmol/kg)。结论该高阻隔抗UV功能的泡罩包装可用于食用油包装,可减缓食用油氧化变质,并保留食用油原有香味。

紫外光阻隔型低分子量聚乳酸的合成及结构性质研究

以源于可再生资源的芦荟大黄素(AE)为引发剂,引发丙交酯(LA)开环聚合,合成了具有阻隔紫外光功能的低分子量聚乳酸.系统研究了所合成聚乳酸PLA-En的结构,光学和热学性质.AE分子结构中的醇羟基引发LA聚合形成由En基团(AE分子结构中醇羟基反应后的结构)封端的聚乳酸PLA-En,调控LA与AE之间的摩尔比n(20~200),可调控PLA-En数均分子质量M_(n)(0.29×10^(4)~2.93×10^(4)g/mol);En基团的引入可赋予PLA-En与AE相似的光吸收特征和荧光发射特征,且几乎不受分子量的影响,同时,产物聚乳酸的热稳定性得到提高,PLA-En的热分解温度(T_(d))比由十六醇(CA)引发合成的相近分子量聚乳酸PLA-Cn(Cn为CA结构中醇羟基反应后的结构)高15℃以上,但熔点差别不大.T_(d)的提高赋予PLA-En比PLA-Cn更宽的熔融加工温度窗口,前者超过100℃,后者不超过90℃.将质量比3 mass%的PLA-En(n=20,M_(n)=0.29×10^(4)g/mol)引入商品化聚乳酸PLA(M_(n)=6.28×10^(4)g/mol)中,可赋予PLA较稳定的紫外光阻隔性,但不影响PLA的透明性和力学性能.本文研究结果为后续发展紫外光阻隔的透明聚乳酸材料奠定了很好的基础.

镁铝水滑石改善彩色路面薄层色彩耐久性的研究

为改善彩色路面薄层色彩受紫外线辐射褪色较快的问题,通过共沉淀法制备十二烷基硫酸钠插层镁铝水滑石(SDS-LDH),采用XRD、FT-IR、SEM、UV-Vis对样品进行分析表征,并通过氙灯老化试验和ATR-FTIR表征手段,分析了SDS-LDH对彩色路面薄层的色彩耐久性改善情况和作用原理。结果表明:十二烷基硫酸钠插层提升了镁铝水滑石的紫外阻隔性能并降低了其团聚性,将十二烷基硫酸钠插层镁铝水滑石掺入彩色路面涂料中,能降低紫外线对彩色薄层分子结构的破坏作用,降低聚氨酯中氨酯键的分解速度,延缓彩色路面薄层的褪色,有机物插层改性后的水滑石作为彩色路面领域用紫外阻隔材料具有较大潜力。

超分子结构水杨酸根插层水滑石的组装及结构与性能研究

以锌铝水滑石ZnAl CO3LDHs为前体 (主体 ) ,以乙二醇为分散介质 ,用离子交换法组装了水杨酸根 (客体 )插层水滑石ZnAl [o HO(C6 H4)COO]LDHs ,并用XRD ,FT IR ,TG DTA等手段对样品进行了表征。结果表明 ,通过控制离子交换条件 ,水杨酸根阴离子可取代锌铝水滑石前体层间的CO2 -3离子 ,组装得到晶体结构良好的水杨酸根插层水滑石。通过研究发现 ,主体水滑石层板与客体以静电力和氢键相互作用 ,得到的超分子结构材料紫外阻隔作用增强并具有较好的稳定性 ,从而成为一种集屏蔽和吸收双重功能的新型无机

基于氧化铁模板原位制备Ni/Fe-LDHs/Fe薄膜及其性能研究

采用模版原位生长技术,以NH_3·H_2O调节Ni(NO_3)_2-NH_4NO_3反应溶液pH值,形成镍氨配离子达到缓慢释放Ni^(2+),实现了在阳极氧化铁模板(AFO/Fe)上制备Ni/Fe-NO_3-LDHs/Fe薄膜前驱体;然后,通过离子交换反应将磺基水杨酸阴离子(SSA)插层制备了Ni/Fe-SSA-LDHs/Fe复合薄膜。借助XRD、FT-IR、SEM、UV-Vis、TG/DTA及电化学测试等手段对LDHs薄膜结构及性能进行了表征与分析。结果显示,SSA阴离子插入LDHs层间,插层距由0.9051 nm扩至1.1837 nm,水滑石晶片主要以c轴平行于氧化铁模版生长。该薄膜表现出优异的耐蚀性和紫外阻隔性能。