PE-BW-SiO_(2)复合包装膜对草鱼保鲜效果的研究

目的开发一种具有优良理化性能,并能有效应用于草鱼保鲜的新型活性包装膜。方法采用聚乙烯为基膜材料,以蜂蜡和纳米SiO_(2)为活性成分,采用熔融共混和造粒吹膜工艺制备PE-BW-SiO_(2)复合包装膜。测定包装膜的力学性能、阻隔性能和疏水性能,并研究它在4℃贮藏条件下对草鱼的保鲜效果。结果通过添加BW-SiO_(2)活性成分,包装膜的力学性能、阻隔性能和疏水性能得到提高。其中,BW-SiO_(2)添加量(质量分数)为2%的包装膜的力学性能、阻隔性能等综合性能达到最佳水平。将不同包装膜包装的草鱼置于4℃下贮藏11 d,结果表明,与纯PE包装膜相比,添加BW-SiO_(2)功效因子的复合PE包装膜对草鱼的保鲜效果更好,能够减缓鱼肉的水分流失和脂质氧化反应,有效延缓鱼肉的腐败变质进程,从而延长鱼肉的贮藏期。结论PE-BW-SiO_(2)复合包装膜具有良好的理化性能和保鲜效果,它有效地阻隔了外界水分的渗透和氧气的进入,从而减缓了水分流失和脂质氧化反应,同时还能防止微生物的滋长。此包装膜有效延缓了草鱼的腐败变质进程,在4℃下贮藏时将草鱼的货架期延长至11 d。

PE/纳米SiO_(2)复合改性沥青性能研究

为了实现塑料高效回收利用,促进道路建设行业低碳绿色发展。本研究采用2%,4%,6%聚乙烯(PE)和0.2%纳米SiO_(2)制备PE/SiO_(2)复合改性沥青,进行常规性能、储存稳定性、流变性能等试验,并与4%SBS改性沥青进行对比。结果表明:PE/SiO_(2)复合改性可改善沥青的高温性能,PE掺量越大,性能提高越明显。当PE掺量大于4%时,PE/SiO_(2)复合改性沥青高温性能优于4%SBS改性沥青。PE降低了沥青的不可恢复蠕变柔量,提高了蠕变恢复率,改善了沥青高温抗变形能力和弹性恢复能力。掺入0.2%纳米SiO_(2)后PE/SiO_(2)复合改性沥青的软化点差减小,一定程度上改善了PE改性沥青的储存稳定性。但是PE对沥青的低温性能有负面影响。

PE+SiO_(2)复合改性沥青储存稳定性多尺度研究

为了提高普通塑料(PE)改性沥青的热储存稳定性,提出在PE改性沥青中添加纳米二氧化硅(SiO_(2))粒子,以制备PE+SiO_(2)复合改性沥青,并基于宏、微观试验,结合图像处理和灰色关联熵等定量分析方法,揭示了不同类型PE+SiO_(2)复合改性沥青的储存稳定性、高低温性能、微观组分与结构形貌差异,得到了其特征官能团指数和改性剂分布指数与各项宏观性能之间的关联,确定了最佳PE类型和SiO_(2)掺量.结果表明:复合改性沥青中SiO_(2)和PE组分之间发生了物理交互连锁反应,使沥青高温稳定性和储存稳定性得以提升,且尤以线型低密度聚乙烯(LLDPE)型复合改性沥青的效果最优;SiO_(2)掺量为0.2%时,改性剂分散较好,荧光面积占比适中,软化点差最小,离析率最低,各项指标的关联较为均匀,为最佳掺量.研究成果可为高性能复合改性沥青的生产制备提供参考,为改性沥青多尺度特性的研究提供新视角.

纳米SiO_(2)粒子表面接枝共聚合物微球的制备及其吸附Cu^(2+)性能

采用KH570对纳米SiO_(2)进行改性,将其作为Pickering乳液的稳定剂;利用反相(Pickering)乳液聚合法制备SiO_(2)@丙烯酰胺(AM)-丙烯酸(AA)共聚物复合微球,并对改性前后纳米SiO_(2)以及复合微球的结构、形貌及质量损失进行了表征;探究pH值、温度和单体比例对复合微球吸附Cu^(2+)效果影响,并对吸附过程进行动力学和吸附等温线拟合。结果表明,改性后的纳米SiO_(2)亲油性增强,提高稳定乳液的能力;Cu^(2+)吸附实验表明,复合微球吸附的最佳pH值为6,且吸附量随着AA用量增加而增大;复合微球吸附Cu^(2+)的过程符合准二级动力学模型和Langmuir模型。

Nano-SiO_(2)/UP复合改性沥青配方研究

一般的UP固化物往往存在韧性较差等问题,需要对其进行增韧改性。鉴于nano-SiO_(2)/UP复合材料表现出的优异力学性能,且目前未见有研究将其用于改性沥青,对nano-SiO_(2)/UP复合改性沥青的配方(包括nano-SiO_(2)的种类、各类添加剂的掺量等)进行研究,通过拉伸试验、离析试验等确定出nano-SiO_(2)/UP复合改性沥青的最优配比。研究结果表明:nano-SiO_(2)/UP复合改性沥青中的A组分和B组分应由“先掺法”进行制备,其中A组分为UP、引发剂、偶联剂,B组分是由沥青、相容剂等外加剂组成的混合成分;其最优配比为m(A组分)∶m(B组分)=1∶2.6,其中A组分的成分为m(树脂)∶m(A型nano-SiO_(2))∶m(引发剂)∶m(偶联剂)=100∶3∶4∶3, B组分的构成为m(沥青)∶m(相容剂)=100∶4。

改性沥青的粘结性及高温性能研究——将表面硅烷偶联剂改性的纳米SiO_(2)作为改性剂

使用表面硅烷偶联剂(含量3%)改性的纳米SiO_(2)作为改性剂,掺量分别为:0%、2%、4%、6%、8%、10%、12%、14%,对90号基质沥青进行改性研究。通过针入度、沥青软化点、沥青旋转粘度试验、沥青流变性质试验,研究改性沥青的粘结性及高温性能的变化规律。试验数据使用Origin软件拟合。结果表明:随着表面硅烷偶联剂改性的纳米SiO_(2)掺量的增加,沥青的针入度不断降低,表观粘度、软化点、相位角与复数剪切模量不断增加,有利于提高沥青的高温性能及粘结性。

掺加SiO_(2)的SBS改性沥青抗紫外老化提升技术

为了提高沥青的抗紫外老化性能,使用成本较低的SiO_(2)作为抗紫外老化改性剂对SBS沥青进行改性。通过研究SBS改性沥青在紫外老化前后表面张力、流变性能和化学成分的变化,评估了SiO_(2)及其掺量对SBS改性沥青抗紫外老化性能的影响。研究结果表明:SiO_(2)与SBS改性沥青仅发生物理混合,掺加SiO_(2)能够提高SBS改性沥青的抗紫外老化性能,当其掺量为0.8%时,制备的SBS改性沥青具有优异的高温抗变形能力、抗疲劳性能、低温抗裂性能和抗水损害性能。

改性SiO_(2)-Al_(2)O_(3)复合氧化物的结构与性质研究

采用溶胶-凝胶法分别制备了碱土金属氧化物MgO、过渡金属氧化物ZrO_(2)、稀土金属氧化物CeO_(2)改性的SiO_(2)-Al_(2)O_(3)复合氧化物,通过XRD、N_(2)吸附、NH_(3)-TPD及Py-IR等表征手段考察了助剂MgO、ZrO_(2)和CeO_(2)的引入分别对SiO_(2)-Al_(2)O_(3)复合氧化物结构及性质产生的影响。结果发现,SiO_(2)-Al_(2)O_(3)复合氧化物(SA)改性后的比表面积均显著增加。其中,SA-Mg的孔体积和平均孔径较SA减小,SA-Zr、SA-Ce的孔体积则增大。引入MgO后,SiO_(2)-Al_(2)O_(3)复合氧化物总酸量减少,弱酸中心数量稍有增加,B酸中心比例增加。引入ZrO_(2)后,SiO_(2)-Al_(2)O_(3)复合物表面产生了新的弱酸和中强酸中心,酸量增加明显,同时L酸中心比例大大增加,酸类型由以B酸中心为主转变为以L酸中心为主。CeO_(2)改性后,SiO_(2)-Al_(2)O_(3)复合氧化物总酸量减少,弱酸中心数量增加,L酸中心比例增加,酸类型以L酸中心为主。

表面氧化胶粉-纳米SiO_(2)复合改性沥青性能研究

针对Terminal Blend(TB)胶粉改性沥青高温性能不足,且存储稳定性仍不符合我国聚合物改性沥青要求,采用纳米SiO_(2)对TB胶粉改性沥青进行了复合改性,采用过氧化氢(H_(2)O_(2))和次氯酸钠(NaClO)溶液分别对胶粉进行了表面氧化改性,制备了氧化胶粉-纳米SiO_(2)复合改性沥青。利用改性沥青的物理性能确定了2种氧化剂的最优氧化工艺。分析了不同氧化方案处理后的胶粉对改性沥青性能的影响规律。借助SEM和FM图像分析,表征了氧化前后胶粉在沥青中的分布状态。结果表明:NaClO溶液对胶粉的最佳氧化工艺条件为40 mL, 3 h, 40℃,而H_(2)O_(2)溶液对胶粉的最佳氧化工艺条件为30 mL, 2 h, 80℃,且采用FeSO_(4)·7H_(2)O作为H_(2)O_(2)溶液的催化剂对胶粉的氧化改性效果更优。胶粉的表面氧化处理显著改善了胶粉-纳米SiO_(2)复合改性沥青的储存稳定性、高温性能、低温性能、感温性及流变性能,其中H_(2)O_(2)-FeSO_(4)溶液对胶粉的氧化效率最高,对复合改性沥青的性能提升幅度最大;未处理的胶粉在沥青中有明显的聚集分层现象,而经氧化后的胶粉被沥青充分包裹,溶胀吸附现象明显,与沥青具有更好的相容性;纳米SiO_(2)在沥青中未出现明显团聚,且表面氧化胶粉在沥青中分散更均匀,溶胀更为充分。

苯丙乳液与纳米SiO_(2)复合改性超细水泥胶浆的力学性能

针对水泥混凝土桥梁底板易出现的微小裂缝修补,提出可灌性好、强度形成快及变形能力强等技术要求,通过苯丙乳液和纳米SiO_(2)对超细硅酸盐水泥和超细硫铝酸盐水泥双组分胶浆进行复合改性,系统研究了苯丙乳液掺量对超细水泥胶浆的施工性能和力学性能的影响规律,最终确定了其合理配比。试验结果表明:尽管苯丙乳液对超细水泥胶浆的抗压强度具有一定不利影响,但能显著改善超细水泥胶浆的施工性能,提高其抗折强度、拉伸变形能力和折压比,从而提升超细水泥胶浆的韧性。经苯丙乳液和纳米SiO_(2)复合改性的超细水泥胶浆可望在混凝土桥梁底板裂缝的修补工程中得以推广应用。

ZrO_(2)/SiO_(2)改性隔热纤维素微纤维气凝胶复合织物的制备及其性能

为制备一种隔热的功能纺织品,分别以涤棉混纺机织物、PP熔喷无纺布、PP纺粘无纺布为骨架材料,将经2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)介导氧化后的纤维素微纤维与Zr^(4+)、SiO_(2)前体溶液的混合液浇筑到织物表面,经冷冻干燥后制备ZrO_(2)和SiO_(2)改性的隔热纤维素微纤维(CMF)气凝胶复合织物。通过傅立叶红外(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、热成像仪、厚度仪、强力拉伸仪等对气凝胶复合织物进行表面形貌、化学组成、隔热性能及服用性能分析。结果表明:气凝胶复合织物具有较高孔隙率,且气凝胶层与织物表面结合良好;FTIR和XRD表明Zr和Si成功附着在织物表面构成耐高温层;随着气凝胶层厚度的增加,复合织物的隔热性能也有所提升。本文制备的气凝胶复合织物具备优良的隔热性能,且服用性能良好。

纳米SiO_(2)改性沥青混合料的制备及性能研究

为探究纳米SiO_(2)对沥青性能的影响,制备了不同纳米SiO_(2)掺杂量的改性沥青混合料。通过车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂测试和低温抗裂测试对纳米SiO_(2)改性沥青混合料的性能进行了表征。结果表明,5%(质量分数)掺杂量纳米SiO_(2)的改性沥青针入度最低,具有较高的软化点和粘度。与基质沥青相比,5%(质量分数)纳米SiO_(2)改性沥青混合料在45和60 min的车辙深度分别降低了45.90%和52.27%,动稳定度提高了60.57%,浸水48 h后残留稳定度高达90.69%,冻融劈裂强度比达到91.24%,抗弯拉强度提高了17.70%,最大弯拉应变提高了11.36%,弯曲劲度模量提高了8.86%。综合来看,5%(质量分数)纳米SiO_(2)改性沥青混合料的高温性能、水稳定性和低温抗裂性均得到了显著提高,具有良好的路用性能和应用前景。

纳米SiO_(2)和纳米TiO_(2)改性SMA沥青混合料性能对比试验研究

为深入探究纳米SiO_(2)和TiO_(2)的掺量对SMA沥青混合料性能的影响,将以煤油为分散剂的纳米SiO_(2)和TiO_(2)改性剂加入沥青中分别制备纳米SiO_(2)和TiO_(2)改性沥青混合料,采用Humberg高温车辙试验、间接拉伸试验、低温弯曲试验及冻融劈裂试验研究对比纳米SiO_(2)和TiO_(2)掺量(沥青质量的0%、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%和1.5%)对其性能的影响。研究结果表明,纳米材料Si0_(2)和TiO_(2)可显著提高沥青混合料的性能,纳米TiO_(2)和纳米SiO_(2)最佳含量分别是0.9%和1.2%。由于纳米SiO_(2)材料具有高水分敏感性,其改性沥青混合料的冻融劈裂强度及劈裂强度比不同程度降低,但1.2%用量纳米SiO_(2)改性制成的沥青混合料相较0.9%纳米TiO_(2)改性沥青混合料,在抗车辙、抗劈裂和低温抗裂性能仍有着一定优势。

纳米SiO_(2)/SBR复合改性沥青性能研究

为研究纳米SiO_(2)/SBR复合改性沥青的性能,通过针入度试验、软化点试验、延度试验、动态剪切流变试验(DSR)、弯曲梁蠕变试验(BBR),分析改性沥青的基本性能、高温流变性能以及低温抗裂性能。试验结果表明:纳米SiO_(2)的加入,使得SBR改性沥青的针入度降低,软化点、延度升高;同时SBR改性沥青的车辙因子有所提高,高温性能得到改善;SBR改性沥青的蠕变劲度模量S值最小,蠕变速率m值最大,说明纳米SiO_(2)可以改善沥青的低温性能。

废胎胶粉/PE复合改性沥青的试验研究

试验制备了不同PE掺量、不同软化剂掺量、不同搅拌时间的废胎胶粉/PE复合改性沥青,分析了复合改性沥青的高温稳定性能、低温抗裂性能、弹性恢复性能等参数随各影响因素变化的相关规律。试验结果表明,软化点和车辙因子在表征其高温稳定性时,规律一致性较好,但车辙因子指标比软化点指标相对敏感。DSR低温应力松弛损失率以及残余应力与沥青5℃延度一致性也较好,可以用于评价复合改性沥青的低温性能。

纳米ZnO/TiO_(2)对玄武岩纤维改性沥青性能影响

为提升沥青结合料的路用性能,采用玄武岩纤维、纳米ZnO和纳米TiO_(2)复配复合改性沥青。通过三大指标、布氏旋转黏度和温度扫描试验对复合改性沥青基础性能及流变性能进行研究,采用薄膜烘箱老化试验(TFOT)和压力容器老化试验(PAV)模拟沥青不同老化状态,分析复合改性沥青抗老化性能。结果表明,随着纳米ZnO和纳米TiO_(2)掺量增加,改性沥青针入度、软化点及黏度均增大,其高温性能得到改善;复合改性沥青的车辙因子G^(*)/sinδ和疲劳因子G^(*)•sinδ均有明显提高,其抗车辙性能提升,抗疲劳性能下降;对比不同老化状态下沥青的复数模量、疲劳因子-温度关系曲线,其抗老化性能随纳米复合改性剂掺量的增加而提高;通过综合比选,推荐纳米复合改性剂最佳掺量为4%。

多温度下复合纳米TiO_(2)/CaCO_(3)改性沥青混合料的黏弹特性分析

以沥青针入度、延度及软化点试验确定复合纳米TiO_(2)/CaCO_(3)的最优掺量为5%,并以此掺量制备纳米改性沥青混合料;分别在20、35、50℃条件下对沥青混合料进行单轴压缩蠕变试验,试验结果采用Arrhenius函数、Burgers及其修正模型从能量学、力学角度进行分析。结果表明:掺入5%复合纳米TiO_(2)/CaCO_(3)时,沥青混合料的稳态蠕变速率在20、35、50℃时分别降低了26%、35%、53%,蠕变激活能提高了约20%,沥青混合料的高温抗车辙性能显著提高;掺入复合纳米TiO_(2)/CaCO_(3)改变了沥青混合料的黏弹性,温度升高到50℃时,纳米改性沥青混合料的η1显著高于基质沥青混合料,而2种沥青混合料的E1趋于相同,同时E1和η1与温度呈指数函数关系。

SiO_(2)-PVA纤维复合改性再生混凝土力学性能

随着复合材料理念的发展,为进一步探究纳米SiO_(2)(Nano-SiO_(2),NS)改性再生粗骨料与聚乙烯醇纤维(polyvinyl alcohol,PVA)耦合作用下复合改性再生混凝土力学性能,开展了坍落度、立方体抗压、轴心抗压、劈裂抗拉和抗折试验,研究了不同取代率下改性再生粗骨料混凝土随聚PVA纤维掺量增加的工作性能和力学性能变化规律。结果表明:随着纤维体积掺量增加,混凝土坍落度增大;混凝土破坏呈脆性,掺纤维的再生混凝土的破坏形态整体性更好;纤维体积掺量为0.05 vol%和0.10 vol%时,不同再生取代率下的立方体抗压强度、极限承载力、劈裂抗拉强度、抗折强度和静弹性模量都会有所减小,但在纤维体积掺量为0.15 vol%时,所有强度会反而超过且提高;PVA纤维会减小抗压极限承载力,对峰值应变出现不同正负效果,建议添加PVA纤维体积掺量为0.1vol%,如需添加PVA纤维,建议在再生取代率低于30 wt%使用。另外发现,改性再生粗骨料性能良好,可有效替代天然骨料或与天然骨料混合在实际工程中使用。

SiO_(2)气凝胶/反应性弹性体三元共聚物/多聚磷酸复合改性沥青流变性能与改性机理

为探究反应性弹性体三元共聚物(RET)、多聚磷酸(PPA)和SiO_(2)气凝胶(SG)复合改性沥青的流变性能,首先利用三大指标试验确定3种改性剂掺量;通过DSR、BBR、MSCR试验分析改性沥青高、低温性能及抗永久变形性能;借助傅里叶变换红外光谱试验、荧光显微试验和扫描电镜试验研究沥青改性机理和微观特性。结果表明:RET、PPA和SG的掺入提升了沥青高、低温性能。相比于原样沥青,复合改性沥青复数剪切模量提升了170%;-12℃时,蠕变劲度减小35 MPa,蠕变速率加快21.3%。气凝胶与两种聚合物以物理共混为主,改性过程生成新的吸收峰,气凝胶改善了沥青界面的相容性,且改性剂颗粒分散均匀,提高了沥青路用性能。

纳米SiO_(2)改性工艺对胶粉复合改性沥青性能影响

为改善纳米SiO_(2)与Terminal Blend沥青的相容性,采用KH550、KH560和KH570等3种偶联剂对纳米SiO_(2)进行接枝改性,确定3种偶联剂的最佳接枝改性工艺,分析不同接枝改性方案对复合改性沥青高温、低温、存储稳定性等性能的影响规律。借助FTIR和SEM技术分析复合改性沥青性能改善机理和改性前后纳米SiO_(2)的混合分布状态。结果表明:KH550、KH560和KH570的改性用量宜为2.5%、2.0%和2.0%,改性时间宜为3 h、2 h和2 h;改性SiO_(2)可明显改善复合改性沥青的高低温性能和储存稳定性,KH570的改善效果最优;3种偶联剂改性纳米SiO_(2)的红外光谱图像非常接近,KH550和KH570改性纳米SiO_(2)除新增甲基和亚甲基外分别新增氨基和羰基;SEM图像显示改性纳米SiO_(2)在沥青中分布更为均匀,接枝改性可提高纳米SiO_(2)与沥青的相容性。