乙烯—乙烯醇共聚物/蒙脱土多层复合膜的制备与研究

作     者：张力丹 

作者单位：合肥工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王华林

授予年度：2018年

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

主      题：乙烯乙烯醇共聚物 蒙脱土 层层自组装 多层复合膜 阻隔性能 

摘      要：乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)具有良好的阻隔性能,已广泛应用于包装材料,但其性能受湿度影响较大。为克服这一缺陷,一种有效的方法是构建蒙脱土(MMT)与EVOH多层复合膜结构。高压平行电场下,利用层层自组装(LBL)技术制备出EVOH/MMT多层复合膜。表征EVOH/MMT多层复合膜的结构,重点研究多层复合膜的机械性能、热稳定性能和阻隔性能。MMT片层与EVOH间作用力为分子间氢键,EVOH层间MMT显著提高膜的阻隔性能。复合膜由10层增加到60层,膜的水蒸气透过率(WVTR,g·m·s)由 1.95×10 降低到 0.13×10;相对湿度(RH)为 0%时,其氧气透过率(OTR,cm·m·d·atm)从3.06降低到0.15;RH为99%时,其值由32.28下降到4.81。基于传统LBL技术,制备9层不同MMT含量的EVOH/CS-MMT复合膜。EVOH,MMT和壳聚糖(CS)之间以分子间氢键进行结合。适当增加MMT含量可显著提高膜的抗拉强度和杨氏模量,同时,膜的阻隔性能(水汽、氧和二氧化碳)也显著提高。MMT含量由0%增加到12%时,膜的水蒸气透过性(WVP,g·m ·s ·Pa)由 9.37×10 降低到 4.87× 10;氧气透过性(OP,cm·μm·m·d ·kPa)和二氧化碳透过性(CDP,cm·μm·m·d·kPa)表现出了先降低后增加的趋势,OP由2.91降低至0.25,再增加至0.31;CDP由3.57降低至0.42,再增加至0.48。