聚乙烯醇-納米二氧化硅復(fù)合薄膜的制備.pdf

1、可降解塑料的研究開發(fā)是解決塑料對(duì)環(huán)境“白色污染”的有效方法之一?，F(xiàn)階段研究的較成熟的降解塑料大多是淀粉填充型塑料，其屬于生物破壞性塑料，不能從根本上解決環(huán)境污染問題。因此，完全生物降解塑料成為降解塑料研究的主要方向。本研究采用可完全生物降解的聚合物—聚乙烯醇作為基料，添加了改性納米SiO2，采用熔融擠出法制備出綜合性能良好的可完全降解的納米復(fù)合塑料薄膜，并對(duì)薄膜的制備和性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。 本文采用增塑劑A-增塑劑B復(fù)配增塑劑

2、，利用熔融擠出法制備了聚乙烯醇薄膜?？疾榱嗽鏊軇?duì)聚乙烯醇的熔融溫度、結(jié)晶溫度、膜的力學(xué)性能和耐水性能的影響，考查了pH值對(duì)聚乙烯醇熱穩(wěn)定性的影響，并對(duì)塑料擠出機(jī)進(jìn)行了溫度設(shè)置調(diào)試。通過掃描電鏡考查了薄膜的微觀形貌。實(shí)驗(yàn)得出的最佳工藝條件為：增塑劑A與增塑劑B的質(zhì)量配比為4：1，復(fù)配增塑劑的質(zhì)量百分含量為30％，擠出溫度為168-180-178-175(℃)，螺桿轉(zhuǎn)速為12r/min。 在納米SiO2表面處理的研究中，引入微波有

3、機(jī)合成技術(shù)，考查了偶聯(lián)劑、微波功率和輻照時(shí)間、濃硫酸用量等對(duì)納米SiO2表面處理的影響，并通過紅外光譜和熱失重測試考查了粉體表面化學(xué)結(jié)構(gòu)及改性情況。實(shí)驗(yàn)得出的納米SiO2表面處理的最佳工藝條件為：偶聯(lián)劑的用量為6％(質(zhì)量百分含量)，微波功率為320W，硫酸用量為1.25％(質(zhì)量百分含量)，微波輻射反應(yīng)時(shí)間為15min。 在聚乙烯醇/納米SiO2復(fù)合薄膜的綜合性能研究中，考查了改性納米SiO2對(duì)材料的熱性能、力學(xué)性能、耐水性能、光

4、學(xué)性能的影響，并通過紅外光譜、X射線衍射、掃描電鏡測試等分別考查了復(fù)合薄膜的化學(xué)結(jié)構(gòu)、結(jié)晶情況和微觀形貌。實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果為：改性納米SiO2的加入可使聚乙烯醇膜材料的熔融溫度降低10℃左右，并可明顯提高該材料的熱分解溫度。當(dāng)納米粒子的添加量為0.3％時(shí)，薄膜的力學(xué)性能最好，拉伸強(qiáng)度為27.05MPa，斷裂伸長率為538％；當(dāng)添加量為1％時(shí)，耐水性提高為原來的2.4倍。該復(fù)合薄膜材料(改性納米SiO2添加量在0.3％以上時(shí))在200～28