壳聚糖微球生物基阻燃剂的制备及其在聚乳酸中的应用
发布时间：2021-03-19 22:37
由于石油基化合物对环境造成的影响日益严峻,聚乳酸（PLA）在近年来得到了快速的发展。PLA是一种可生物降解的热塑性聚合物,可由生物发酵生产的乳酸经人工化学合成而得到,具有优异的加工性能、机械性能及高透明性,被广泛应用于包装、纺织、医疗、电子及汽车配件领域。但是与大多数聚合物材料相似,PLA高度易燃,这极大的限制了 PLA在要求阻燃性的产品中的应用。因此,对PLA进行阻燃改性是拓展其应用的必要手段。近年来关于生物基阻燃剂的研究逐渐受到重视。壳聚糖（CHT）为一种天然多糖物质,在膨胀阻燃体系中可作为碳源发挥作用,其结构中含有大量羟基和氨基,可对其进行多种改性。并且阻燃剂的加入往往会导致材料的力学性能下降,而通过设计阻燃剂的结构,可在提高材料的阻燃性能的同时,兼顾其力学性能。本文通过反向乳液交联法合成壳聚糖微球（CHTM）,并对其微观形貌及表面电荷性进行了研究。采用静电吸附作用得到具有核壳结构的生物基膨胀阻燃剂,并通过添加形式与聚乳酸加工成型制备阻燃PLA,研究了其阻燃性能、力学性能及生物降解性能,并对其阻燃机理、力学增强机理和生物降解机理进行了一系列研究。主要结果如下:（1）壳聚糖微球表面...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１燃烧机理四要素??
第二章实验部分??Ｓｐａｎ８０加入三口烧瓶，常温下５００ｒ／ｍｉｎ拌２ｈ乳化，得到均匀的油包水乳液，乳液示??意图如图２－１。升温至６０°Ｃ，在三口瓶中加入３６ｍｌ戊二醛，搅拌６ｈ，得到乳黄色均??匀乳液。乳黄色乳液经过８０００?ｒ／ｍｉｎ高速离心破乳，然后分别用石油醚８０００?ｒ／ｍｉｎ离??心洗涤两次、异丙醇６０００?ｒ／ｍｉｎ离心洗涤两次，最后经真空冷冻干燥４８小时后得到??壳聚糖微球。??油相？液体石蜡??乳化剂－Ｓｐａ－??、水相鱗（２〇／０“醋酸溶液）??图２－１制备壳聚糖微球乳滴示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｒｅｐａｒｉｎｇ?ｃｈｉｔｏｓａｎ?ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅ?ｅｍｕｌｓｉｏｎ?ｄｒｏｐｓ??２＿３．２?ＰＬＡ／ＰＡ＠ＣＨＴＭ复合材料的制备??（１）植酸包覆壳聚糖微球ＰＡ＠ＣＨＴＭ的制备??制备过程如图２－２，常温下，取１２?ｇ离心洗涤后的壳聚糖微球，将其分散在１００?ｍｌ??去离子水中。量取１０?ｍｌ植酸水溶液，然后将其逐滴加入壳聚糖微球水溶液中，充分??搅拌约ｌｈ，抽滤后洗涤，经冷冻干燥后得到植酸包覆壳聚糖微球。??—ｔｏ＾°ｔＶ０??壳聚糖微?ＰＡ＠ＣＨ？??球溶液?ｐｈｙｔｉｃ?ａｃｉｄ?ｉ％?ｃｈｉｔｏｓａｎ?ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ??图２－２制备ＰＡ＠ＣＨＴＭ装置及机理图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＰＡ＠ＣＨＴＭ?ｄｅｖｉｃｅ?ａｎｄ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｄｉａｇｒａｍ??（２）?ＰＬＡ／ＰＡ＠ＣＨＴＭ复合材料的制备??将ＰＬＡ、ＰＡ＠ＣＨＴＭ在８０°Ｃ下干燥２４ｈ，并将ＰＡ＠ＣＨＴＭ与ＰＬＡ按照一定
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【参考文献】：
期刊论文
[1]溴系阻燃剂毒理效应的计算模拟预测与环境风险评估进展[J]. 李斐,王晓晴,刘佳琳,孟祥敬,吉成龙,吴惠丰. 生态毒理学报. 2019(04)
[2]生物降解塑料的发展现状及应用前景[J]. 林源. 石油化工. 2019(07)
[3]高分子材料对环境保护的影响研究[J]. 张兆谦. 科技创新导报. 2019(19)
[4]有机磷酸酯阻燃剂的环境暴露、环境行为和毒性效应研究进展[J]. 李素珍,付卫强,冯承莲. 环境工程. 2018(09)
[5]有机磷酸酯类阻燃剂毒性效应研究进展[J]. 徐怀洲,王智志,张圣虎,郭敏,陈玫宏,石利利. 生态毒理学报. 2018(03)
[6]聚乳酸的合成方法及其应用[J]. 张龙翼,晏宸然,张崟,刘文龙,赵黎明. 农产品加工. 2018(10)
[7]聚乳酸阻燃改性的国内外发展动态[J]. 李建华,孙军,张胜. 塑料. 2018(02)
[8]纳米阻燃高分子材料研究进展[J]. 石小卫,王新龙. 塑料助剂. 2018(01)
[9]食物淀粉性质结构的研究进展[J]. 林柳,林巧. 现代食品. 2017(05)
[10]竹纤维素的结构表征[J]. 刘福娟,黄莉茜. 纤维素科学与技术. 2007(04)
硕士论文
[1]膨胀型阻燃剂的分子构建及其阻燃聚乳酸研究[D]. 尹玮达.哈尔滨工业大学 2018
[2]大豆分离蛋白及其水解产物提高棉织物阻燃性能的研究[D]. 杨玉莹.北京化工大学 2018
[3]层层自组装阻燃棉织物的制备及性能[D]. 李忠芳.武汉纺织大学 2017
本文编号：3090347
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１燃烧机理四要素??
第二章实验部分??Ｓｐａｎ８０加入三口烧瓶，常温下５００ｒ／ｍｉｎ拌２ｈ乳化，得到均匀的油包水乳液，乳液示??意图如图２－１。升温至６０°Ｃ，在三口瓶中加入３６ｍｌ戊二醛，搅拌６ｈ，得到乳黄色均??匀乳液。乳黄色乳液经过８０００?ｒ／ｍｉｎ高速离心破乳，然后分别用石油醚８０００?ｒ／ｍｉｎ离??心洗涤两次、异丙醇６０００?ｒ／ｍｉｎ离心洗涤两次，最后经真空冷冻干燥４８小时后得到??壳聚糖微球。??油相？液体石蜡??乳化剂－Ｓｐａ－??、水相鱗（２〇／０“醋酸溶液）??图２－１制备壳聚糖微球乳滴示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｒｅｐａｒｉｎｇ?ｃｈｉｔｏｓａｎ?ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅ?ｅｍｕｌｓｉｏｎ?ｄｒｏｐｓ??２＿３．２?ＰＬＡ／ＰＡ＠ＣＨＴＭ复合材料的制备??（１）植酸包覆壳聚糖微球ＰＡ＠ＣＨＴＭ的制备??制备过程如图２－２，常温下，取１２?ｇ离心洗涤后的壳聚糖微球，将其分散在１００?ｍｌ??去离子水中。量取１０?ｍｌ植酸水溶液，然后将其逐滴加入壳聚糖微球水溶液中，充分??搅拌约ｌｈ，抽滤后洗涤，经冷冻干燥后得到植酸包覆壳聚糖微球。??—ｔｏ＾°ｔＶ０??壳聚糖微?ＰＡ＠ＣＨ？??球溶液?ｐｈｙｔｉｃ?ａｃｉｄ?ｉ％?ｃｈｉｔｏｓａｎ?ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ??图２－２制备ＰＡ＠ＣＨＴＭ装置及机理图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＰＡ＠ＣＨＴＭ?ｄｅｖｉｃｅ?ａｎｄ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｄｉａｇｒａｍ??（２）?ＰＬＡ／ＰＡ＠ＣＨＴＭ复合材料的制备??将ＰＬＡ、ＰＡ＠ＣＨＴＭ在８０°Ｃ下干燥２４ｈ，并将ＰＡ＠ＣＨＴＭ与ＰＬＡ按照一定
第二章实验部分??Ｓｐａｎ８０加入三口烧瓶，常温下５００ｒ／ｍｉｎ拌２ｈ乳化，得到均匀的油包水乳液，乳液示??意图如图２－１。升温至６０°Ｃ，在三口瓶中加入３６ｍｌ戊二醛，搅拌６ｈ，得到乳黄色均??匀乳液。乳黄色乳液经过８０００?ｒ／ｍｉｎ高速离心破乳，然后分别用石油醚８０００?ｒ／ｍｉｎ离??心洗涤两次、异丙醇６０００?ｒ／ｍｉｎ离心洗涤两次，最后经真空冷冻干燥４８小时后得到??壳聚糖微球。??油相？液体石蜡??乳化剂－Ｓｐａ－??、水相鱗（２〇／０“醋酸溶液）??图２－１制备壳聚糖微球乳滴示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｒｅｐａｒｉｎｇ?ｃｈｉｔｏｓａｎ?ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅ?ｅｍｕｌｓｉｏｎ?ｄｒｏｐｓ??２＿３．２?ＰＬＡ／ＰＡ＠ＣＨＴＭ复合材料的制备??（１）植酸包覆壳聚糖微球ＰＡ＠ＣＨＴＭ的制备??制备过程如图２－２，常温下，取１２?ｇ离心洗涤后的壳聚糖微球，将其分散在１００?ｍｌ??去离子水中。量取１０?ｍｌ植酸水溶液，然后将其逐滴加入壳聚糖微球水溶液中，充分??搅拌约ｌｈ，抽滤后洗涤，经冷冻干燥后得到植酸包覆壳聚糖微球。??—ｔｏ＾°ｔＶ０??壳聚糖微?ＰＡ＠ＣＨ？??球溶液?ｐｈｙｔｉｃ?ａｃｉｄ?ｉ％?ｃｈｉｔｏｓａｎ?ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ??图２－２制备ＰＡ＠ＣＨＴＭ装置及机理图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＰＡ＠ＣＨＴＭ?ｄｅｖｉｃｅ?ａｎｄ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｄｉａｇｒａｍ??（２）?ＰＬＡ／ＰＡ＠ＣＨＴＭ复合材料的制备??将ＰＬＡ、ＰＡ＠ＣＨＴＭ在８０°Ｃ下干燥２４ｈ，并将ＰＡ＠ＣＨＴＭ与ＰＬＡ按照一定
【参考文献】：
期刊论文
[1]溴系阻燃剂毒理效应的计算模拟预测与环境风险评估进展[J]. 李斐,王晓晴,刘佳琳,孟祥敬,吉成龙,吴惠丰. 生态毒理学报. 2019(04)
[2]生物降解塑料的发展现状及应用前景[J]. 林源. 石油化工. 2019(07)
[3]高分子材料对环境保护的影响研究[J]. 张兆谦. 科技创新导报. 2019(19)
[4]有机磷酸酯阻燃剂的环境暴露、环境行为和毒性效应研究进展[J]. 李素珍,付卫强,冯承莲. 环境工程. 2018(09)
[5]有机磷酸酯类阻燃剂毒性效应研究进展[J]. 徐怀洲,王智志,张圣虎,郭敏,陈玫宏,石利利. 生态毒理学报. 2018(03)
[6]聚乳酸的合成方法及其应用[J]. 张龙翼,晏宸然,张崟,刘文龙,赵黎明. 农产品加工. 2018(10)
[7]聚乳酸阻燃改性的国内外发展动态[J]. 李建华,孙军,张胜. 塑料. 2018(02)
[8]纳米阻燃高分子材料研究进展[J]. 石小卫,王新龙. 塑料助剂. 2018(01)
[9]食物淀粉性质结构的研究进展[J]. 林柳,林巧. 现代食品. 2017(05)
[10]竹纤维素的结构表征[J]. 刘福娟,黄莉茜. 纤维素科学与技术. 2007(04)
硕士论文
[1]膨胀型阻燃剂的分子构建及其阻燃聚乳酸研究[D]. 尹玮达.哈尔滨工业大学 2018
[2]大豆分离蛋白及其水解产物提高棉织物阻燃性能的研究[D]. 杨玉莹.北京化工大学 2018
[3]层层自组装阻燃棉织物的制备及性能[D]. 李忠芳.武汉纺织大学 2017
本文编号：3090347
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