原位接枝聚合改性LDHs/PCL纳米复合薄膜的制备及氧气阻隔性能
来源期刊：材料导报2017年第18期
论文作者：毛龙 刘跃军 白永康 刘小超
文章页码：43 - 48
关键词：聚己内酯;层状双羟基金属氧化物;纳米复合薄膜;原位聚合;氧气阻隔性能;可降解包装材料;
摘 要：以纳米层状双羟基金属氧化物（LDHs）为引发剂,通过原位聚合的方法在纳米LDHs表面接枝上了聚己内酯（PCL）分子链（LDHs-g-PCL）,并将其与纯PCL采用溶液浇筑法制备出LDHs/PCL纳米复合材料,研究了LDHs-g-PCL的化学结构,纳米复合材料的结晶特性、力学性能、阻隔性能等。结果表明,成功制备出化学键合牢固的PCL包覆LDHs;随着LDHs-g-PCL的加入,复合材料的结晶度呈现出逐渐升高的趋势,但异相成核作用效率有一定程度减弱。LDHs-g-PCL的质量分数为10%时,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率均达到最大值,相比纯PCL分别提高了31%和37%。LDHs-g-PCL的质量分数为50%时,复合材料对氧气的渗透性达到最低值,相比纯PCL降低程度高达78%,这与层状结构的LDHs显著延长氧气分子在纳米复合材料的曲折渗透路径必不可分。基于Nielsen的相对渗透理论来优化纳米复合材料的渗透模型,结果表明,LDHs/PCL纳米复合材料阻隔性能的提高不仅归结于层状LDHs发挥的阻隔效应,而且更重要的是LDHs-g-PCL加入引起的体积效应。
毛龙1,2，刘跃军1,2，白永康2，刘小超1
1. 湖南工业大学先进包装材料与技术湖南省重点实验室2. 厦门理工学院材料科学与工程学院
摘 要：以纳米层状双羟基金属氧化物（LDHs）为引发剂,通过原位聚合的方法在纳米LDHs表面接枝上了聚己内酯（PCL）分子链（LDHs-g-PCL）,并将其与纯PCL采用溶液浇筑法制备出LDHs/PCL纳米复合材料,研究了LDHs-g-PCL的化学结构,纳米复合材料的结晶特性、力学性能、阻隔性能等。结果表明,成功制备出化学键合牢固的PCL包覆LDHs;随着LDHs-g-PCL的加入,复合材料的结晶度呈现出逐渐升高的趋势,但异相成核作用效率有一定程度减弱。LDHs-g-PCL的质量分数为10%时,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率均达到最大值,相比纯PCL分别提高了31%和37%。LDHs-g-PCL的质量分数为50%时,复合材料对氧气的渗透性达到最低值,相比纯PCL降低程度高达78%,这与层状结构的LDHs显著延长氧气分子在纳米复合材料的曲折渗透路径必不可分。基于Nielsen的相对渗透理论来优化纳米复合材料的渗透模型,结果表明,LDHs/PCL纳米复合材料阻隔性能的提高不仅归结于层状LDHs发挥的阻隔效应,而且更重要的是LDHs-g-PCL加入引起的体积效应。
关键词：聚己内酯;层状双羟基金属氧化物;纳米复合薄膜;原位聚合;氧气阻隔性能;可降解包装材料;
