低密度聚乙烯/壳聚糖季铵盐复合材料制备及抗菌性能

发布时间：2021-08-21 02:59

　　采用熔融共混法制备低密度聚乙烯（PE-LD）/壳聚糖季铵盐（QCTS）复合材料和PE-LD/壳聚糖（CTS）复合材料,通过扫描电子显微镜（SEM）进行了表征,分析了复合材料的热稳定性、力学性能和抗菌性能。结果表明,复合材料在220℃以下具有较好的热稳定性,QCTS较均匀分散在基体中。相对CTS,QCTS可以显著提高PE-LD的抗菌性能。随着QCTS添加量的增加,复合材料的抗菌性能和拉伸弹性模量得到提高,但复合材料的拉伸强度和断裂伸长率降低。当QCTS的质量分数为20%时,复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均可以达到99%,拉伸强度为（10.55±0.11） MPa,拉伸弹性模量为（109.08±1.25） MPa,断裂伸长率为（11.90±1.28）%。 

【文章来源】：工程塑料应用. 2020,48(09)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

不同CTS或QCTS含量的PE-LD复合材料的拉伸强度

不同CTS或QCTS含量的PE-LD复合材料的拉伸弹性模量如图4所示。由图4可以看出,未添加CTS时,PE-LD的拉伸弹性模量为(56.40±0.14) MPa,复合材料的拉伸弹性模量随着CTS或QCTS添加量的增加而增大,当CTS或QCTS的质量分数为20%时,复合材料的拉伸弹性模量分别为(109.09±1.87) MPa和(109.08±1.25) MPa。复合材料刚性的提高可能和CTS和QCTS的结构有关。CTS中含有大量的羟基和氨基,可以形成氢键,分子间作用力强,本身也是一种结晶性高分子化合物,分子链具有一定的刚性[20]。而QCTS经过季铵盐改性,分子链规整性可能有所降低,但是分子链中依然存在大量的极性基团,分子间作用力也较强。因此在增容剂作用下,添加CTS和QCTS可以提升复合材料的刚性,使拉伸弹性模量增大。

不同CTS或QCTS含量的PE-LD复合材料的断裂伸长率如图5所示。由图5可以看出,未添加CTS时,PE-LD的断裂伸长率较高,为(35.55±1.22)%。添加CTS或QCTS后,复合材料的断裂伸长率随着CTS或QCTS含量的增加而显著减小。当CTS或QCTS的质量分数为20%时,复合材料的断裂伸长率分别为(17.20±1.60)%和(11.90±1.28)%。断裂伸长率减小的原因可能是:一方面CTS和QCTS具有一定的刚性,另一方面结合SEM分析结果,PE-LD基体与CTS或QCTS之间存在一定的间隙,在拉伸测试时,相界面可能成为应力集中点,较早发生断裂,导致断裂伸长率减小。


本文编号：3354749