老化对聚偏二氯乙烯保鲜膜结构与性能的影响

摘要

本文研究了聚偏二氯乙烯(PVDC)保鲜膜在热氧老化、热水老化、光氧老化及微波老化条件下的老化行为，探究不同老化时间及老化方式对其结构及各种性能的影响。 通过颜色变化、质量变化、普通透射显微镜、傅里叶红外光谱仪（FTIR）、紫外可见吸收光谱仪（UV-Vis）、荧光分光光度计、差热扫描量热仪（DSC）及热重分析仪（TGA）来表征老化对PVDC保鲜膜结构和性能的影响。颜色变化、FTIR及UV/Vis说明，PVDC保鲜膜老化后降解产生共轭多烯序列。普通透射显微镜说明，四种不同老化方式下PVDC保鲜膜均随老化的进行发生热收缩现象，且膜的缺陷不断增多。PVDC保鲜膜在光氧老化条件下降解严重，质量最多减少了30.6%；在微波老化条件下基本未降解，质量最大减少了0.98%。FTIR及DSC结果表明，热氧老化、光氧老化及热水老化条件下，PVDC保鲜膜的结晶能力均随老化的进行不断降低；微波老化条件下其结晶能力略有降低。UV/Vis结果表明，微波老化前后PVDC保鲜膜的吸收谱带基本重合，光学性能变化不大；热氧老化、热水老化及光氧老化后PVDC保鲜膜的吸收谱带均发生红移，且热氧老化后PVDC保鲜膜的△C、YI分别增加了14倍与29.3倍，T%降低了27.9%；热水老化后PVDC保鲜膜的△C、YI分别增加了2.94倍与6.74倍，T%降低了18.8%；光氧老化后PVDC保鲜膜的△C、YI分别增加了9.3倍与18.2倍，T%降低了22.5%。TG/DTG结果表明，氮气氛围下PVDC保鲜膜的热失重存在两个阶段，第一阶段为主要热失重阶段。DSC结果表明，PVDC保鲜膜存在两个熔融峰，随老化的进行，两熔融峰不断靠近。热氧老化、热水老化及光氧老化条件下，PVDC保鲜膜的ΔHm与ΔHc均随老化时间的延长不断降低，tc延长，结晶性能变差。微波老化实验表明，PVDC保鲜膜性能优异，在微波条件下仅发生轻微的降解，结构与性能变化不大，可放心使用。

目录

符号说明

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 引发高分子老化的原因

1.2.1 内因

1.2.2 外因

1.3 PVDC的老化研究进展

1.3.1 光氧老化

1.3.2 热氧老化

1.3.3 辐射老化

1.4 PVDC老化试验的主要方法

1.4.1 耐候性试验

1.4.2 耐热性试验

1.4.3 耐寒试验

1.5 PVDC老化程度的表征方法

1.5.1 物理性能指标

1.5.2 光谱分析

1.5.3 热分析

1.5.4 XRD分析

1.6 研究目标和研究内容

1.6.1 研究目标

1.6.2 研究内容

第二章 PVDC保鲜膜的热氧老化

2.1 前言

2.2 实验部分

2.2.1 主要原料

2.2.2 实验设备

2.2.3 PVDC保鲜膜的热氧老化过程

2.2.4 表征与测试

2.3 结果与讨论

2.3.1 热氧老化前后PVDC保鲜膜颜色的变化

2.3.2 热氧老化对PVDC保鲜膜外观的影响

2.3.3 热氧老化前后PVDC保鲜膜的红外光谱分析

2.3.4 热氧老化前后PVDC保鲜膜的紫外/可见吸收光谱分析

2.3.5 热氧老化前后PVDC保鲜膜的荧光光谱分析

2.3.6 热氧老化前后PVDC保鲜膜的DSC分析

2.3.7 热氧老化对PVDC保鲜膜热稳定性的影响

2.4 本章结论

第三章 PVDC保鲜膜的热水老化

3.1 前言

3.2 实验部分

3.2.1 主要原料

3.2.2 仪器设备

3.2.3 PVDC保鲜膜的热水老化过程

3.2.4 表征与测试

3.3 结果与讨论

3.3.1 热水老化前后PVDC保鲜膜颜色的变化

3.3.2 热水老化对PVDC保鲜膜外观的影响

3.3.3 热水老化前后PVDC保鲜膜的红外光谱分析

3.3.4 热水老化前后PVDC保鲜膜的紫外/可见吸收光谱分析

3.3.5 热水老化前后PVDC保鲜膜的荧光光谱分析

3.3.6 热水老化前后PVDC保鲜膜的DSC分析

3.3.7 热水老化对PVDC保鲜膜热稳定性的影响

3.4 本章结论

第四章 PVDC保鲜膜的光氧老化

4.1 前言

4.2 实验部分

4.2.1 主要原料

4.2.2 仪器设备

4.2.3 PVDC保鲜膜的光氧老化过程

4.2.4 表征与测试

4.3 结果与讨论

4.3.1 光氧老化对PVDC质量变化的影响

4.3.2 光氧老化前后PVDC保鲜膜颜色的变化

4.3.3 光氧老化对PVDC保鲜膜外观的影响

4.3.4 光氧老化前后PVDC保鲜膜的红外光谱分析

4.3.5 光氧老化前后PVDC保鲜膜的紫外/可见吸收光谱分析

4.3.6 光氧老化前后PVDC保鲜膜的荧光光谱分析

4.3.7 光氧老化前后PVDC保鲜膜的DSC分析

4.3.8 光氧老化对PVDC保鲜膜热稳定性的影响

4.4 本章结论

第五章 PVDC保鲜膜的微波老化

5.1 前言

5.2 实验部分

5.2.1 主要原料

5.2.2 仪器设备

5.2.3 PVDC保鲜膜的微波老化过程

5.2.4 表征与测试

5.3 结果与讨论

5.3.1 微波老化对PVDC质量变化的影响

5.3.2 微波老化前后PVDC保鲜膜颜色的变化

5.3.3 微波老化对PVDC保鲜膜外观的影响

5.3.4 微波老化前后PVDC保鲜膜的红外光谱分析

5.3.5 微波老化前后PVDC保鲜膜的紫外/可见吸收光谱分析

5.3.6 微波老化前后PVDC保鲜膜的荧光光谱分析

5.3.7 微波老化前后PVDC保鲜膜的DSC分析

5.3.8 微波老化对PVDC保鲜膜热稳定性的影响

5.4 本章结论

结论

参考文献

致谢

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