壳聚糖/聚乙烯醇共混膜的性能及相容性研究

摘要

聚合物共混是材料改性的方法之一,共混物的性能能否达到协同作用,取决于共混组分相容性好坏。壳聚糖和聚乙烯醇无毒,无刺激以及良好的生物相容性和成膜性,广泛应用于食品包装,药物包装和膜分离领域。二者共混改性的研究在国内外有不少报导,但在二者相容性问题上存在分歧。要得到性能较好的材料,必须分析共混比例对共混物性能和相容性的影响。 本实验主要探讨了：(1)壳聚糖(CTS)与聚乙烯醇(PVA)最佳的共混比例；(2)壳聚糖与聚乙烯醇在不同共混比例时相容性的差异；(3)不同分子量的CTS与PVA在相同比例共混时相容性的差异。主要内容是采用溶液共混法制得不同组成的CTS/PVA共混膜,通过对共混稀溶液的特性黏度和折光指数进行测定,分析了两者在溶液里的相容性；用紫外光谱、红外光谱、动态力学分析法对不同比例的共混膜的相容性进行表征；用原子力显微镜对不同分子量的壳聚糖与聚乙烯醇共混膜的相容性进行观察；并且分析比较了改性后共混膜的热力学性能；结果表明,CTS/PVA共混稀溶液的特性黏度和折光指数与其质量比呈良好的线性关系,说明CTS/PVA的稀溶液具有较好的相容性；在壳聚糖膜中引入PVA有利于改善CTS膜的脆性、透光性和亲水性,CTS含量在40％-60％时,共混膜的力学性能和热稳定性以及透光性都较好；壳聚糖含量在40％-80％时,二者相容性很好；不同分子量的壳聚糖与相同分子量的聚乙烯醇在相同共混比例时力学性能、透光性、吸水性不同,相容性也不同。高分子量的CTS/PVA共混膜的力学性能、透光性好于低分子量的,相容性也优于低分子量的CTS。这一结果对CTS/PVA共混改性有一定的指导意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

1.绪论

1.1聚合物共混

1.1.1聚合物共混的发展概况

1.1.2聚合物共混改性的目的

1.1.3聚合物改性的方法

1.1.4聚合物共混的相容性

1.2壳聚糖概述

1.2.1甲壳素概述

1.2.2壳聚糖概述

1.2.3壳聚糖改性研究进展

1.3聚乙烯醇的概述

1.3.1聚乙烯醇的用途

1.3.2聚乙烯醇改性壳聚糖的目的及应用

1.4壳聚糖含量和分子量对共混组分相容性的影响

1.4.1组分含量对共混组分相容性及性能的影响

1.4.2分子量对共混组分相容性影响的研究

1.5本实验研究的内容和意义及创新点

1.5.1本实验研究的内容

1.5.2本课题研究的内容和选题的意义及创新点

2.理论部分

2.1共混改性的基本原理

2.2聚合物相容性的理论

2.3聚合物相容性的标定

3.实验部分

3.1实验仪器及药品

3.2实验方法

3.2.1不同壳聚糖含量的CTS/PVA共混溶液的制备

3.2.2不同壳聚糖含量的CTS/PVA共混固体(膜)的制备

3.2.3不同分子量、相同含量的CTS/PVA共混膜的制备

3.3共混物的性能测试与表征

4.结果和讨论

4.1壳聚糖含量对CTS/PVA性能的影响

4.1.1共混膜的力学性能

4.1.2共混膜的热稳定性

4.1.3吸水率的测定

4.2壳聚糖含量对CTS/PVA相容性的影响

4.2.1CTS/PVA共混稀溶液的相容性

4.2.2透光性检测结果

4.2.3共混膜红外光谱

4.2.4共混膜的DMTA分析

4.3壳聚糖分子量对CTS/PVA性能和相容性的影响

4.3.1热稳定性

4.3.2力学性能和吸水性

4.3.3透光性

4.3.4共混膜的AFM观察

5.结论

参考文献

致谢

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