聚羟基丁酸酯/纳米纤维素复合薄膜的制备与性能研究
发布时间：2021-07-30 20:38
聚羟基丁酸酯（PHB）是一种生物可降解型的热塑性树脂,具有广阔的应用前景,但脆性大,韧性差,可加工窗口窄,这严重限制了其应用。为了改善PHB的缺点,本研究拟将两种不同方式获取的纳米纤维素作为增韧剂引入PHB基体中,并引入水溶性的聚乙二醇（PEG）来改善PHB与纳米纤维素的界面相容性,表征了PHB/纳米纤维素二元复合膜、PHB/PEG/纳米纤维素三元复合膜的结构与性能,揭示了以上两种复合膜增韧机理。具体研究内容和结果如下:（1）通过单因素实验探究硫酸质量浓度、酸解时间和酸解温度对纤维素纳米晶体（CNCs）得率的影响,得到最优酸解条件:64%的硫酸质量浓度,酸解时间3h,酸解温度25℃,此时纳米纤维素的得率为38.5%;利用酸水解蔗渣漂白浆板的方法制备出的蔗渣漂白浆CNCs呈现出“中间粗,两头尖”的棒状结构,且平均直径为8.8nm,平均长度为131.6nm,直径比约为15;利用机械研磨和高压均质处理成功制备出蔗渣纤维素纳米纤丝（CNFs）呈现出网格状结构,彼此交错在一起,且平均直径为12.6nm。经过酸水解或者机械剪切力作用后,CNCs和CNFs的亲水性进一步加强,纤维的结晶度有所提高,但...
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２全球生产的塑料类型（百分比），以及２０１５年全球包装行业的塑料用量［６］??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔ＼ｐｅｓ?ｏｆ?ｐｌａｓｔｉｃｓ?ｐｒｏｄｕｃｅｄ?ｇｌｏｂａｌｌｙ?（ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ），?ａｎｄ?Ｐｌａｓｔｉｃｓ?ｕｓｅｄ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｇｌｏｂａｌ?ｐａｃｋａｇｉｎｇ??
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具产品（例如碗，盘子，蛤壳，容器）［１２］。蔗渣主要由纤维素，半纤维素，木质素，夕卜??皮，粉刺，髓和灰组成。目前蔗渣纤维素及其纤维素纳米晶体主要是用于聚合物增强剂??和重金属吸附剂，如图１－４所示［１３］。??ＳＵｇａｒＣａｎｅｂａｇａＳＳｅ??ｎａｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅ??Ｐｏｌｙｍｅｒ?ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ?Ｈｅａｖｙ?ｍｅｔａｌ?ａｄｓｏｒｂｅｎｔ??图１－４蔗渣纤维素纳米晶体的主要用途??Ｆｉｇ．?１－４?Ｍａｉｎ?ｕｓｅｓ?ｏｆ?Ｓｕｇａｒｃａｎｅ?ｂａｇａｓｓｅ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ｎａｎｏｃｎ?ｓｔａｌｓ??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]增容剂改性PLA/PBAT共混物的制备及性能研究[J]. 李冲,何子伟,吴颖岚,何晓红,杜武青,马艾丽,钟俊文,冯彦洪,廖正福. 塑料工业. 2018(01)
[2]纤维素纳米纤丝研究进展[J]. 卿彦,蔡智勇,吴义强,李贤军. 林业科学. 2012(07)
[3]PHB/PLLA/PEO共混纤维的晶态结构与拉伸性能研究[J]. 杜江华,杨青芳,范晓东. 合成纤维工业. 2012(02)
[4]可生物降解高分子PLLA/PHB混合薄膜结晶性的研究[J]. 葛骏,李志兵,高橋功. 中山大学学报(自然科学版). 2011(05)
[5]聚羟基丁酸酯的研究进展[J]. 张敏,黄继涛,崔春娜. 化工新型材料. 2009(11)
[6]电纺丝法制备骨组织工程用聚羟基丁酸酯支架及性能研究[J]. 赵冬梅,徐日炜,王宇昕,张立群,陈大福,袁润英,余鼎声. 中国生物医学工程学报. 2008(04)
[7]增塑剂对乳清蛋白-丝胶复合可食用膜性能的影响[J]. 王晶,任发政,商洁静,冷小京. 食品科学. 2008(06)
[8]增塑剂对壳聚糖—明胶复合膜物理性能的影响[J]. 宫志强,李彦春,祝德义. 食品工业科技. 2008(03)
[9](3-羟基丁酸酯)-（4-羟基丁酸酯）共聚物的物理性能[J]. 张素蕴,丛川波,徐日炜,余鼎声. 北京化工大学学报(自然科学版). 2007(S2)
[10]PEG改善涂层织物透湿性的研究[J]. 杨晓红,陈国强. 四川丝绸. 2004(02)
博士论文
[1]聚（3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚酯）（PHBV）纳米复合材料的制备与性能研究[D]. 周哲.东华大学 2011
硕士论文
[1]基于聚羟基丁酸酯抗菌膜的制备及性能研究[D]. 范晓燕.江南大学 2017
[2]纳米纤维素增韧PHBV的工艺及机理研究[D]. 杜俊.南京林业大学 2016
[3]生物可降解聚羟基脂肪酸酯P3/4HB和PHB的填充改性研究[D]. 丁勇超.汕头大学 2011
本文编号：3312087
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２全球生产的塑料类型（百分比），以及２０１５年全球包装行业的塑料用量［６］??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔ＼ｐｅｓ?ｏｆ?ｐｌａｓｔｉｃｓ?ｐｒｏｄｕｃｅｄ?ｇｌｏｂａｌｌｙ?（ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ），?ａｎｄ?Ｐｌａｓｔｉｃｓ?ｕｓｅｄ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｇｌｏｂａｌ?ｐａｃｋａｇｉｎｇ??
现了?ＰＨＡｓ年产千吨的工业化生产，其中宁波天安生物材料有限公司己经建成了万吨的??工业化生产基地。??图１－２全球生产的塑料类型（百分比），以及２０１５年全球包装行业的塑料用量［６］??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔ＼ｐｅｓ?ｏｆ?ｐｌａｓｔｉｃｓ?ｐｒｏｄｕｃｅｄ?ｇｌｏｂａｌｌｙ?（ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ），?ａｎｄ?Ｐｌａｓｔｉｃｓ?ｕｓｅｄ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｇｌｏｂａｌ?ｐａｃｋａｇｉｎｇ??ｉｎｄｕｓｔｒｙ?ｉｎ?２０１５??Ｉ?Ｗａｔｅｒ，?ｓｕｎｌｉｇｈｔ，?ＣＯｚ??Ｅｎｅｒｇｙ?（ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ）??／＾?Ｏｘｙｇｅｎ??Ｗａｔｅｒ?ｈｕｍｉｃ?ｍａｔｔｅｒ??１?Ｉ??Ｇｒｏｗｔｈ?ｍｅｄｉａ?Ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ??（ｃａｒｂｏｎ?ｓｏｕｒｃｅｓ）?＇?＾?▲?丨??ｊｓ＾ａｔｅ?ａｎｄ?ｐｕｒｉｆｙ?ｂｐ＂?ｓｉｒｃｈ??ｉ?ｂｕｉｌｄｉｎｇ?Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ??Ｌａｃｔｉｃ?ａｃｉｄ???ｂｌｏｃｋｓ，?Ｐｅｃｔｉｎ??Ａｓｐａｒｉｃ?ａｃｉｄ?Ｉｕ９ｇａｒｓ．?Ｐｒｏｔｅｉｎｓ?Ｂｉｏｗａｓｔｅ??１?ｌｉｐｉｄｓ?ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ??ＰＬＡ?ＰＨＡＶ?ｐｕｌｌｕｌａｎ，?ｘａｎｔｈａｎ?Ｖ??ＴｐＡ?Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ?，??ｌ?－ｊ?—?…＾?Ｇａｒｂａｇｅ??ｆ?＞??ＢＰ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ＢＰ?二?Ｆｉｎｉｓｈｅｄ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ，??ａｎｄ／ｏｒ?ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ?￥?（ｆｉｌｍｓ，?ｔｒａｙｓ，?ｅｔｃ．）??图１－３可生物降解的聚合物在自然界的
具产品（例如碗，盘子，蛤壳，容器）［１２］。蔗渣主要由纤维素，半纤维素，木质素，夕卜??皮，粉刺，髓和灰组成。目前蔗渣纤维素及其纤维素纳米晶体主要是用于聚合物增强剂??和重金属吸附剂，如图１－４所示［１３］。??ＳＵｇａｒＣａｎｅｂａｇａＳＳｅ??ｎａｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅ??Ｐｏｌｙｍｅｒ?ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ?Ｈｅａｖｙ?ｍｅｔａｌ?ａｄｓｏｒｂｅｎｔ??图１－４蔗渣纤维素纳米晶体的主要用途??Ｆｉｇ．?１－４?Ｍａｉｎ?ｕｓｅｓ?ｏｆ?Ｓｕｇａｒｃａｎｅ?ｂａｇａｓｓｅ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ｎａｎｏｃｎ?ｓｔａｌｓ??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]增容剂改性PLA/PBAT共混物的制备及性能研究[J]. 李冲,何子伟,吴颖岚,何晓红,杜武青,马艾丽,钟俊文,冯彦洪,廖正福. 塑料工业. 2018(01)
[2]纤维素纳米纤丝研究进展[J]. 卿彦,蔡智勇,吴义强,李贤军. 林业科学. 2012(07)
[3]PHB/PLLA/PEO共混纤维的晶态结构与拉伸性能研究[J]. 杜江华,杨青芳,范晓东. 合成纤维工业. 2012(02)
[4]可生物降解高分子PLLA/PHB混合薄膜结晶性的研究[J]. 葛骏,李志兵,高橋功. 中山大学学报(自然科学版). 2011(05)
[5]聚羟基丁酸酯的研究进展[J]. 张敏,黄继涛,崔春娜. 化工新型材料. 2009(11)
[6]电纺丝法制备骨组织工程用聚羟基丁酸酯支架及性能研究[J]. 赵冬梅,徐日炜,王宇昕,张立群,陈大福,袁润英,余鼎声. 中国生物医学工程学报. 2008(04)
[7]增塑剂对乳清蛋白-丝胶复合可食用膜性能的影响[J]. 王晶,任发政,商洁静,冷小京. 食品科学. 2008(06)
[8]增塑剂对壳聚糖—明胶复合膜物理性能的影响[J]. 宫志强,李彦春,祝德义. 食品工业科技. 2008(03)
[9](3-羟基丁酸酯)-（4-羟基丁酸酯）共聚物的物理性能[J]. 张素蕴,丛川波,徐日炜,余鼎声. 北京化工大学学报(自然科学版). 2007(S2)
[10]PEG改善涂层织物透湿性的研究[J]. 杨晓红,陈国强. 四川丝绸. 2004(02)
博士论文
[1]聚（3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚酯）（PHBV）纳米复合材料的制备与性能研究[D]. 周哲.东华大学 2011
硕士论文
[1]基于聚羟基丁酸酯抗菌膜的制备及性能研究[D]. 范晓燕.江南大学 2017
[2]纳米纤维素增韧PHBV的工艺及机理研究[D]. 杜俊.南京林业大学 2016
[3]生物可降解聚羟基脂肪酸酯P3/4HB和PHB的填充改性研究[D]. 丁勇超.汕头大学 2011
本文编号：3312087
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