功能性乙基纤维素-松香复合膜的合成与性能表征
发布时间：2021-07-31 04:58
以松香衍生物马来海松酸（MPA）为原料,通过酯化反应将其接枝到乙基纤维素（EC）骨架上合成乙基纤维素-松香基聚合物（EC-g-MPA）,然后采用环氧大豆油（ESO）对其进行改性和内增塑,制备了生物基复合膜（EC-g-MPA-ESO）,并对EC-g-MPA的结构和EC-g-MPA-ESO的结构及性能进行表征。研究结果表明:FT-IR、1H NMR和UV-Vis证实MPA已成功接枝到EC分子上;复合膜EC-g-MPA-ESO具有一定的紫外吸收能力,且相比于EC和EC-g-MPA,复合膜的玻璃化转变温度（Tg）有所降低,同时具有较好的韧性;当ESO用量（以EC-g-MPA质量计）达到20%时,其拉伸强度达到最大值12.07 MPa,力学性能最佳;循环拉伸实验证实EC-g-MPA-ESO的弹性恢复系数随着伸长率的增加而增加,当伸长率达到80%时,其弹性恢复系数可以达到54.6%,表明EC-g-MPA-ESO具有优异的回弹性,可作为一种热塑性弹性体。该复合膜具有纤维素骨架和松香结构官能团,有望应用于紫外吸收和可降解薄膜材料领域。
【文章来源】：林产化学与工业. 2020,40(02)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
EC-g-MPA的合成路线
EC-g-MPA的1H NMR谱图见图3。EC中甲基上质子的化学位移在δ 1.2,MPA分子的引入,其亚甲基上质子的化学位移在δ 1.2～2.0。由图3可看到EC-g-MPA上MPA的不饱和双键的质子峰(δ 5.6),证实MPA已成功接枝到EC分子上。Fig.3 1H NMR spectrum of EC-g-MPA
通过将MPA接枝到EC骨架上制备出EC-g-MPA,并研究其成膜性,然后进行UV/Vis吸收测试,结果如图4所示。由图4(a)和(b)可见,相对于EC,EC-g-MPA在200～300 nm存在UV吸收和过滤,这表明EC-g-MPA与MPA一样,具有一定的紫外光吸收和过滤性能,同时也进一步证实了MPA成功接枝到EC骨架。EC-g-MPA-20%ESO的紫外吸收和透过率曲线在200～250 nm区间大致与EC-g-MPA重合,而在250～300 nm区间,EC-g-MPA-20%ESO紫外吸收强度明显大于EC-g-MPA,相对应的EC-g-MPA-20%ESO的紫外透过率明显低于EC-g-MPA。松香的主要成分树脂酸的三环菲结构中含有多个不饱和双键,其分子在聚合物中能形成π-π堆积,从而具有一定的紫外吸收和过滤特性,该现象已在本课题组前期的研究工作中得到证实[16,21]。将MPA与EC进行接枝反应后,聚合物分子中仍然含有不饱和双键,使得EC-g-MPA薄膜具有紫外吸收和过滤的性能。将ESO引入EC-g-MPA中,由于ESO分子中的环氧基与EC-g-MPA分子中的酸酐基团进行开环反应,使EC-g-MPA-20%ESO的紫外吸收强于EC-g-MPA,相对应的使EC-g-MPA-20%ESO的紫外透过率强于EC-g-MPA。
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯/碳纳米管协同增强再生纤维素复合薄膜的导热性能研究[J]. 杨胜都,孙鑫,李毅,薛白,谢兰,许开华,郑强. 塑料工业. 2019(09)
[2]醋酸纤维素薄膜电泳法分离血清蛋白质实验方法优化[J]. 汪艳杰,许国权,郭瑞,胡志辉. 亚太传统医药. 2019(08)
[3]凝固剂对玉米淀粉/棉纤维素薄膜降解性能的影响[J]. 田银彩,杨倩. 塑料工业. 2019(08)
[4]纳米纤维素/碳纳米管复合薄膜的制备及湿敏性能[J]. 朱朋辉,陈港,欧华杰,蒋晨颖,车明阳. 华南理工大学学报(自然科学版). 2019(08)
[5]PET纤维增强纳米纤维素薄膜撕裂性能的研究[J]. 张德健,方志强,刘宇,侯高远,李冠辉,孙泽宇,张诗曼,刘映尧. 造纸科学与技术. 2019(04)
[6]纤维素硫酸酯制备研究进展[J]. 蒋革,杨铭,唐川. 功能材料. 2019(07)
硕士论文
[1]再生纤维素基复合薄膜的制备及阻隔性研究[D]. 谭温珍.西安理工大学 2019
[2]松香基表面活性剂的合成及自组织研究[D]. 雷岚.江南大学 2017
[3]机械球磨辅助静电纺丝制备壳聚糖/乙基纤维素复合膜及血液相容性[D]. 董文苑.海南大学 2017
[4]基于乙基纤维素/壳聚糖的刺激响应性超分子体系的构筑[D]. 简春梅.清华大学 2014
本文编号：3312813
【文章来源】：林产化学与工业. 2020,40(02)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
EC-g-MPA的合成路线
EC-g-MPA的1H NMR谱图见图3。EC中甲基上质子的化学位移在δ 1.2,MPA分子的引入,其亚甲基上质子的化学位移在δ 1.2～2.0。由图3可看到EC-g-MPA上MPA的不饱和双键的质子峰(δ 5.6),证实MPA已成功接枝到EC分子上。Fig.3 1H NMR spectrum of EC-g-MPA
通过将MPA接枝到EC骨架上制备出EC-g-MPA,并研究其成膜性,然后进行UV/Vis吸收测试,结果如图4所示。由图4(a)和(b)可见,相对于EC,EC-g-MPA在200～300 nm存在UV吸收和过滤,这表明EC-g-MPA与MPA一样,具有一定的紫外光吸收和过滤性能,同时也进一步证实了MPA成功接枝到EC骨架。EC-g-MPA-20%ESO的紫外吸收和透过率曲线在200～250 nm区间大致与EC-g-MPA重合,而在250～300 nm区间,EC-g-MPA-20%ESO紫外吸收强度明显大于EC-g-MPA,相对应的EC-g-MPA-20%ESO的紫外透过率明显低于EC-g-MPA。松香的主要成分树脂酸的三环菲结构中含有多个不饱和双键,其分子在聚合物中能形成π-π堆积,从而具有一定的紫外吸收和过滤特性,该现象已在本课题组前期的研究工作中得到证实[16,21]。将MPA与EC进行接枝反应后,聚合物分子中仍然含有不饱和双键,使得EC-g-MPA薄膜具有紫外吸收和过滤的性能。将ESO引入EC-g-MPA中,由于ESO分子中的环氧基与EC-g-MPA分子中的酸酐基团进行开环反应,使EC-g-MPA-20%ESO的紫外吸收强于EC-g-MPA,相对应的使EC-g-MPA-20%ESO的紫外透过率强于EC-g-MPA。
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯/碳纳米管协同增强再生纤维素复合薄膜的导热性能研究[J]. 杨胜都,孙鑫,李毅,薛白,谢兰,许开华,郑强. 塑料工业. 2019(09)
[2]醋酸纤维素薄膜电泳法分离血清蛋白质实验方法优化[J]. 汪艳杰,许国权,郭瑞,胡志辉. 亚太传统医药. 2019(08)
[3]凝固剂对玉米淀粉/棉纤维素薄膜降解性能的影响[J]. 田银彩,杨倩. 塑料工业. 2019(08)
[4]纳米纤维素/碳纳米管复合薄膜的制备及湿敏性能[J]. 朱朋辉,陈港,欧华杰,蒋晨颖,车明阳. 华南理工大学学报(自然科学版). 2019(08)
[5]PET纤维增强纳米纤维素薄膜撕裂性能的研究[J]. 张德健,方志强,刘宇,侯高远,李冠辉,孙泽宇,张诗曼,刘映尧. 造纸科学与技术. 2019(04)
[6]纤维素硫酸酯制备研究进展[J]. 蒋革,杨铭,唐川. 功能材料. 2019(07)
硕士论文
[1]再生纤维素基复合薄膜的制备及阻隔性研究[D]. 谭温珍.西安理工大学 2019
[2]松香基表面活性剂的合成及自组织研究[D]. 雷岚.江南大学 2017
[3]机械球磨辅助静电纺丝制备壳聚糖/乙基纤维素复合膜及血液相容性[D]. 董文苑.海南大学 2017
[4]基于乙基纤维素/壳聚糖的刺激响应性超分子体系的构筑[D]. 简春梅.清华大学 2014
本文编号：3312813
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