PVA/ZSM-5分子筛复合膜的制备与性能研究
发布时间：2021-01-04 22:24
目的以聚乙烯醇（PVA）为基体材料,添加ZSM-5沸石分子筛和富马酸交联剂制备出一系列的复合膜,研究分子筛含量对复合膜性能的影响。方法用流延法制备复合膜,进行X射线衍射分析和扫描电镜分析,测定复合膜的拉伸性能、耐水溶胀性、透光率与雾度。结果经富马酸交联后PVA薄膜的拉伸强度和耐水溶性得到了明显改善,随着分子筛含量的增多,复合膜的拉伸强度逐渐减小,分子筛的加入对复合膜的溶胀度和透光性都有降低作用。结论从综合测定结果来看,ZSM-5分子筛质量分数为5%时的复合膜具有相对较好的性能。
【文章来源】：包装工程. 2016年05期 北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
交联PVA，Z-2和Z-4的X射线衍射图谱
在2θ=10°（100晶面）和2θ=23°（200晶面）左右的衍射峰也因此显现出来。随着ZSM-5分子筛的加入及其添加量的增加，该衍射峰的强度逐渐减校这可能是分子筛的添加降低了PVA的大分子结构的有序重排，因此降低了其结晶度。对于ZSM-5分子筛来说，在2θ=8°（011晶面），2θ=9°（200晶面）和2θ=23°（051和033晶面）左右都出现了相应的特征峰，表明在复合膜中其结晶结构没有遭到破坏，而且衍射峰的强度随着ZSM-5颗粒含量的增加而更为显著。2.2SEM分析纯PVA和ZSM分子筛质量分数为10%和20%复合膜的表面扫描电镜结果见图2。通过比较，可以清楚地观察到纯PVA的表面是比较光滑的，而ZSM-2和ZSM-4复合膜的表面相对比较粗糙。随着分子筛含量的增加，薄膜表面粗糙度也有所增加。在图2b和图2c中也观察到有一些颗粒团聚现象，这将有可能使得复合膜的抗张强度得到一定程度的降低。实验观察可知，纯PVA与未交联PVA都比较容易吸水，在水中室温浸泡24h后就变成胶糊状，因此必须进行交联以改善其耐水性。复合膜耐水性测定结果见图3，可以看出，轻度交联的PVA仍然具有最大的溶胀度，可能尚需要进一步提高其交联度。当ZSM-5分子筛质量分数达到5%后，薄膜的溶胀度下降了1/3；随着ZSM-5含量的增加，溶胀度进一步呈减小趋势。除降低基材含量外，薄膜溶胀度也与聚合物中的大分子结构和自由空间等因素有关[14]。添加分子筛后，可能使PVA大分子间的物理交联作用有一定程度的增强，进而导致溶胀度减小；无机分子筛的加入可能占据基材中更多的自由体积，使PVA大分子中无法容纳更多的水分子，降低了薄膜溶胀度。同时，无机分子筛的溶胀度非常小，可能对降低复合物溶胀度有一定的促进作用。ZSM-5分子筛的硅铝原子数比为25，具有一定的疏水性，可使?
傅娜苷投确浅Ｐ。?赡芏越档透春衔锶苷投扔幸欢?的促进作用。ZSM-5分子筛的硅铝原子数比为25，具有一定的疏水性，可使得溶胀度降低。复合膜作为包装材料使用时，需要避免包装产品因吸湿受潮而变质，同时结合薄膜其他性能来综合考虑以获得添加适量分子筛的复合膜。2.3抗张强度分析PVA/ZSM-5分子筛复合膜的抗张强度测定结果图1交联PVA，Z-2和Z-4的X射线衍射图谱Fig.1X-raydiffractionpatternsforthemembranesofcross-linkedPVA,Z-2andZ-4图2复合膜表面的SEM图（×500）Fig.2SEMimagesofcompositemembranesurfaces图3PVA/ZSM-5分子筛的溶胀度Fig.3DegreeofswellingofPVA/ZSM-5zeolitecompositemem-branes96
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚乙烯醇膜的改性及应用研究进展[J]. 顾瑾,李俊俊,孙余凭,张林,陈欢林. 化工进展. 2013(05)
[2]富马酸交联大豆分离蛋白/聚乙烯醇复合薄膜的制备与表征[J]. 石潇涵,黄震. 包装工程. 2012(21)
[3]国内PVA薄膜材料改性研究进展[J]. 吕玉彬,刘全校,许文才,李金丽. 北京印刷学院学报. 2011(04)
[4]填充型H-β分子筛-聚砜复合膜的制备与性能研究[J]. 彭春艳,黄震,赵晓燕,张欧妮,郭玉花,滕立军. 包装工程. 2008(10)
[5]聚乙烯醇薄膜的生产及应用现状与展望[J]. 王婧,苑会林,马沛岚,李军. 塑料. 2005(02)
硕士论文
[1]聚乙烯醇复合膜材料的制备和性能研究[D]. 陈丽.合肥工业大学 2013
本文编号：2957475
【文章来源】：包装工程. 2016年05期 北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
交联PVA，Z-2和Z-4的X射线衍射图谱
在2θ=10°（100晶面）和2θ=23°（200晶面）左右的衍射峰也因此显现出来。随着ZSM-5分子筛的加入及其添加量的增加，该衍射峰的强度逐渐减校这可能是分子筛的添加降低了PVA的大分子结构的有序重排，因此降低了其结晶度。对于ZSM-5分子筛来说，在2θ=8°（011晶面），2θ=9°（200晶面）和2θ=23°（051和033晶面）左右都出现了相应的特征峰，表明在复合膜中其结晶结构没有遭到破坏，而且衍射峰的强度随着ZSM-5颗粒含量的增加而更为显著。2.2SEM分析纯PVA和ZSM分子筛质量分数为10%和20%复合膜的表面扫描电镜结果见图2。通过比较，可以清楚地观察到纯PVA的表面是比较光滑的，而ZSM-2和ZSM-4复合膜的表面相对比较粗糙。随着分子筛含量的增加，薄膜表面粗糙度也有所增加。在图2b和图2c中也观察到有一些颗粒团聚现象，这将有可能使得复合膜的抗张强度得到一定程度的降低。实验观察可知，纯PVA与未交联PVA都比较容易吸水，在水中室温浸泡24h后就变成胶糊状，因此必须进行交联以改善其耐水性。复合膜耐水性测定结果见图3，可以看出，轻度交联的PVA仍然具有最大的溶胀度，可能尚需要进一步提高其交联度。当ZSM-5分子筛质量分数达到5%后，薄膜的溶胀度下降了1/3；随着ZSM-5含量的增加，溶胀度进一步呈减小趋势。除降低基材含量外，薄膜溶胀度也与聚合物中的大分子结构和自由空间等因素有关[14]。添加分子筛后，可能使PVA大分子间的物理交联作用有一定程度的增强，进而导致溶胀度减小；无机分子筛的加入可能占据基材中更多的自由体积，使PVA大分子中无法容纳更多的水分子，降低了薄膜溶胀度。同时，无机分子筛的溶胀度非常小，可能对降低复合物溶胀度有一定的促进作用。ZSM-5分子筛的硅铝原子数比为25，具有一定的疏水性，可使?
傅娜苷投确浅Ｐ。?赡芏越档透春衔锶苷投扔幸欢?的促进作用。ZSM-5分子筛的硅铝原子数比为25，具有一定的疏水性，可使得溶胀度降低。复合膜作为包装材料使用时，需要避免包装产品因吸湿受潮而变质，同时结合薄膜其他性能来综合考虑以获得添加适量分子筛的复合膜。2.3抗张强度分析PVA/ZSM-5分子筛复合膜的抗张强度测定结果图1交联PVA，Z-2和Z-4的X射线衍射图谱Fig.1X-raydiffractionpatternsforthemembranesofcross-linkedPVA,Z-2andZ-4图2复合膜表面的SEM图（×500）Fig.2SEMimagesofcompositemembranesurfaces图3PVA/ZSM-5分子筛的溶胀度Fig.3DegreeofswellingofPVA/ZSM-5zeolitecompositemem-branes96
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚乙烯醇膜的改性及应用研究进展[J]. 顾瑾,李俊俊,孙余凭,张林,陈欢林. 化工进展. 2013(05)
[2]富马酸交联大豆分离蛋白/聚乙烯醇复合薄膜的制备与表征[J]. 石潇涵,黄震. 包装工程. 2012(21)
[3]国内PVA薄膜材料改性研究进展[J]. 吕玉彬,刘全校,许文才,李金丽. 北京印刷学院学报. 2011(04)
[4]填充型H-β分子筛-聚砜复合膜的制备与性能研究[J]. 彭春艳,黄震,赵晓燕,张欧妮,郭玉花,滕立军. 包装工程. 2008(10)
[5]聚乙烯醇薄膜的生产及应用现状与展望[J]. 王婧,苑会林,马沛岚,李军. 塑料. 2005(02)
硕士论文
[1]聚乙烯醇复合膜材料的制备和性能研究[D]. 陈丽.合肥工业大学 2013
本文编号：2957475
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