明膠礦物質(zhì)復(fù)合強(qiáng)化膜的制備與研究.pdf

1、本文以明膠為主要材料，分別添加鋰皂石、納米羥基磷灰石(nHA)兩種礦物質(zhì)，制備兩種明膠礦物質(zhì)復(fù)合膜，并研究礦物質(zhì)復(fù)合膜的各項(xiàng)性能指標(biāo)。
　　明膠鋰皂石復(fù)合膜的制備與研究:采用明膠、鋰皂石、乳酸鈣、甘油作為成膜液的主要成分。鋰皂石是一種具有可降解性、生物相容性高的新型礦物質(zhì)材料，明膠具有優(yōu)異的機(jī)械性能，乳酸鈣具備增強(qiáng)劑的作用，綜合三種材料的優(yōu)勢(shì)制備復(fù)合膜。以抗拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、水蒸氣透過(guò)系數(shù)(WVP)為測(cè)定指標(biāo)，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)初

2、步得到組分較優(yōu)范圍。再進(jìn)行正交試驗(yàn)(L934)，以厚度、抗拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、水蒸氣透過(guò)系數(shù)、水溶性、透光度為測(cè)定指標(biāo)。通過(guò)綜合性能評(píng)價(jià)，選出最佳工藝配比成分組合為:明膠含量7％、鋰皂石含量15∶1、乳酸鈣含量3％，甘油含量45％，該條件下復(fù)合膜各項(xiàng)性能指標(biāo)較優(yōu)。并通過(guò)檢測(cè)明膠鋰皂石復(fù)合膜的紅外光譜對(duì)復(fù)合膜內(nèi)組分相互作用進(jìn)行分析，結(jié)果表明明膠分子與鋰皂石發(fā)生了較強(qiáng)的相互作用，從而對(duì)復(fù)合膜各項(xiàng)性能有了較大的影響。通過(guò)掃描式電子顯微鏡對(duì)復(fù)

3、合膜的表面、橫截面形貌進(jìn)行觀(guān)察與分析，結(jié)果表明添加鋰皂石的復(fù)合膜表面變得粗糙，這也與復(fù)合膜的機(jī)械性能及阻水性有著一定的關(guān)系。復(fù)合膜的截面較未添加鋰皂石復(fù)合膜的截面均一性有所提高，與明膠相容性較好。
　　明膠納米羥基磷灰石復(fù)合膜的制備與研究:采用明膠、納米羥基磷灰石、甘油為成膜液的主要成分，制備不同濃度納米羥基磷灰石的明膠礦物質(zhì)復(fù)合膜。研究發(fā)現(xiàn)添加納米羥基磷灰石的復(fù)合膜與明膠膜相比，各項(xiàng)性能均有了改善:納米羥基磷灰石濃度為10％時(shí)復(fù)

4、合膜的機(jī)械性能較佳，斷裂伸長(zhǎng)率和抗拉伸強(qiáng)度分別為43.25％和37.25MPa。納米羥基磷灰石添加濃度為20％時(shí)水蒸氣透過(guò)系數(shù)最低為0.126 g·mm/KPa· h·m2、氧氣透過(guò)性最低為22.10Meq/Kg。納米羥基磷灰石的加入可以顯著性增加復(fù)合膜的色差同時(shí)增加透明度值，兩者最大值均在納米羥基磷灰石濃度為20％時(shí)出現(xiàn)，分別為7.203±0.519和3.606A/mm。通過(guò)差示熱量掃描(DSC)分析納米羥基磷灰石復(fù)合膜的熱力學(xué)性能，

5、證明了納米羥基磷灰石的加入可以提高明膠復(fù)合膜的熱穩(wěn)定性。通過(guò)X衍射分析復(fù)合膜中納米羥基磷灰石的結(jié)晶度情況。通過(guò)掃描式電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)對(duì)復(fù)合膜的表面、橫截面形貌進(jìn)行觀(guān)察與分析，結(jié)果表明，復(fù)合膜表面雖納米羥基磷灰石加入變得粗糙，復(fù)合膜截面均一性提高。對(duì)不同濃度納米羥基磷灰石復(fù)合膜進(jìn)行紅外光譜分析，分析成膜組分的相互關(guān)系及作用機(jī)理，結(jié)果表明明膠與納米羥基磷灰石間存在著化學(xué)性結(jié)合。
　　在明膠中添加礦物質(zhì)可以改