聚乙烯醇/有机蒙脱土/硼酸气体阻隔复合膜的制备及性能
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国家自然科学基金资助项目(51803076);江苏省自然科学基金资助项目(BK20180629);中央高校基本科研业务费专项资金(JUSRP121026)


Preparation and Properties of Polyvinyl Alcohol/Organic Montmorillonite/Boric Acid Modified Gas Barrier Composite Films
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    摘要:

    以有机蒙脱土(OMMT)为纳米填料、硼酸(BA)为化学交联剂协同改性可生物降解材料聚乙烯醇(PVA),通过溶液插层-流延成膜法制备了PVA/OMMT/BA复合膜。采用红外光谱、X射线衍射和扫描电镜对复合膜的结构、形貌进行了表征,探究了OMMT添加量对BA交联协同作用下复合膜的热稳定性、力学性能和气体阻隔性能的影响。结果表明,与纯PVA膜相比,添加4% OMMT的复合膜综合性能最优,最大热分解温度从258.4 ℃升高到361.6 ℃,拉伸强度从57.40 MPa提高到108.15 MPa,断裂伸长率从130.84%降低至77.60%,氧气透过率为21.0 cm3/(m2·d·0.1 MPa),较纯PVA膜降低了80.2%。

    Abstract:

    By using organic montmorillonite (OMMT) as nano-filler, boric acid (BA) as chemical crosslinking agentto co-modify biodegradable polymer polyvinyl alcohol (PVA), and the PVA/OMMT/BA composites were prepared bysolution intercalation and flow forming method. The structure and morphology of the composite films werecharacterized by FT-IR, XRD and SEM. The effects of OMMT addition on thermal stability, mechanical properties andgas barrier properties of the BA crosslinking composite films were investigated systematically. Compared with pure PVAfilm, the PVA/OMMT/BA composite film with 4% OMMT show the best comprehensive performance, and themaximum thermal decomposition temperature increases from 258.4 ℃ to 361.6 ℃. And the tensile strength of the filmsincreases from 57.40 MPa to 108.15 MPa, while the elongation at break decreases from 130.84% to 77.60% .Additionally, the oxygen permeability is 21.0 cm3/(m2·d·0.1 MPa), which is 80.2% lower than that of pure PVA film.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

王 鑫,逄增媛,徐 阳.聚乙烯醇/有机蒙脱土/硼酸气体阻隔复合膜的制备及性能[J].高分子材料科学与工程,2023,39(12):64-70. Xin Wang, Zengyuan Pang, Yang Xu. Preparation and Properties of Polyvinyl Alcohol/Organic Montmorillonite/Boric Acid Modified Gas Barrier Composite Films[J]. Polymer Materials Science & Engineering,2023,39(12):64-70.

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  • 在线发布日期: 2023-12-27
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