納米纖維素-氧化石墨烯-聚乙烯醇復(fù)合膜制備及性能.pdf

1、聚乙烯醇(PVA)具有良好的生物降解性、成膜性、可印刷性、環(huán)境友好和可溶性，是應(yīng)用潛力巨大的包裝材料之一，廣泛應(yīng)用于包裝、生物醫(yī)療等行業(yè)。但是，聚乙烯醇的分子鏈中含有大量羥基，分子內(nèi)存在大量氫鍵，以其為原料制備的生物可降解材料的耐水性、力學(xué)性能及阻隔性能往往不能滿足更高的使用要求。因此，提高聚乙烯醇的力學(xué)性能，改善其阻隔性能和耐水性成為亟待解決的主要問題。
　　本文主要通過制備分散性良好的納米纖維素(NCC)和氧化石墨烯(GO)，

2、將它們作為增強(qiáng)體與PVA共混，通過流延法制備不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的納米纖維素/聚乙烯醇(NCC/PVA)、氧化石墨烯/聚乙烯醇(GO/PVA)二元復(fù)合薄膜。通過傅里葉紅外光譜、X-射線衍射、透射電鏡、掃描電鏡表征了薄膜的微觀結(jié)構(gòu)，并對(duì)復(fù)合膜的阻隔性能、力學(xué)性能、耐水性能進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上，選擇綜合性能較優(yōu)的薄膜為參考，制備氧化石墨烯/納米纖維素/聚乙烯醇(GO/NCC/PVA)三元復(fù)合薄膜，探究NCC和GO這兩種填料對(duì)聚乙烯醇性能的影響。<

3、br>　　研究結(jié)果表明，NCC、GO與PVA基體相容性良好，加入少量的填料能提高PVA薄膜的拉伸強(qiáng)度、阻隔性、熱穩(wěn)定性和耐水性，其中，NCC含量2wt％的NCC/PVA復(fù)合薄膜及GO含量為0.1 wt％的GO/PVA復(fù)合薄膜的拉伸強(qiáng)度分別為88.48 MPa和90.96 MPa，比純聚乙烯醇薄膜分別提高了24.17％和27.66％;在相對(duì)濕度50％RH的條件下，NCC/PVA、GO/PVA復(fù)合薄膜吸水率比純聚乙烯醇薄膜低，氧氣透過系數(shù)逐

4、漸減少，NCC、GO含量分別為4wt％和0.3 wt％時(shí)，NCC/PVA、GO/PVA復(fù)合薄膜的氧氣透過系數(shù)分別是純聚乙烯醇薄膜氧氣透過系數(shù)的39.67％和54.77％;以PVA、NCC、GO為原料通過共混法制備了NCC/GO/PVA三元復(fù)合薄膜，GO與NCC協(xié)同作用對(duì)薄膜的力學(xué)性能、阻隔性能、耐水性和熱穩(wěn)定性的改善效果比單獨(dú)使用更好。當(dāng)NCC含量2wt％，GO含量為0.1 wt％時(shí)，復(fù)合膜的抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到101.49 MPa，斷裂伸