甲醛交联工业碱木质素-聚乙烯醇薄膜的力学性能(英文)

作     者：苏玲 方桂珍 Su Ling;Fang Guizhen

作者机构：东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点试验室哈尔滨150040 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2014年第30卷第23期

页      面：281-288页

核心收录：

学科分类：082903[工学-林产化学加工工程] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：Special Fund for Forestry Industry Research in the Public Interest(20120480306) The 12th Five-year Plan of Science and Technology subject(2012BAD24B04) 

主　　题：薄膜 甲醛 聚乙烯醇 交联 拉伸性能 碱木质素 

摘      要：以工业碱木质素和聚乙烯醇为原料,以甲醛为交联剂,利用流延法制备了碱木质素-聚乙烯醇交联反应膜。通过单因素实验探索了碱木质素含量、甲醛含量、反应温度、交联时间、溶液p H值对碱木质素-PVA反应膜力学性能的影响。经甲醛交联反应,交联反应薄膜液的黏度大于共混薄膜液的黏度。结果表明,制备最佳力学性能薄膜的条件为碱木质素和聚乙烯醇的质量比为2∶8、甲醛占干物质量为8.8%、交联时间为40 min、反应温度为90℃、p H值为9。在保持薄膜仍然具有较好力学性能的前提下,碱木质素的加入量可达到20%。在最佳力学性能条件下,纯聚乙烯醇薄膜和碱木质素-聚乙烯醇交联薄膜的断裂伸长率分别是205%和236%,拉伸强度分别是52和46 MPa。与纯聚乙烯醇薄膜相比,反应薄膜的断裂伸长率得到了提高,而拉伸强度降低。适当量的交联剂和较高的溶液温度有利于薄膜力学性能的提高。由于木质素在碱性条件下溶解,溶液p H值对薄膜的力学性影响较大。红外衰减全反射分析证明碱木质素和聚乙烯醇之间发生了交联反应。与纯聚乙烯醇薄膜相比,由于碱木质素的加入使聚乙烯醇分子间的距离增大,使薄膜内分子流动性增大,碱木质素-聚乙烯醇反应薄膜的能量损耗和玻璃化转变温度降低。该研究为制备具有良好力学性能的薄膜提供了详细的数据。