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

发布时间：2025-05-01 09:17

　　 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。

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【部分图文】：

图１原位接枝聚合制备ＬＤＨｓ－ｇ－ＰＣＬＦｉｇ．１ＳｙｎｔｈｅｔｉｃｐｒｏｃｅｄｕｒｅｆｏｒＬＤＨｓ－ｇ－ＰＣＬｂｙ

９５％；ＰＣＬ，瑞典Ｐｅｒｓｔｏｒｐ６８００型，熔融指数为７．３ｇ／１０ｍｉｎ，Ｗｎ＝８００００。１．２原位接枝聚合改性纳米ＬＤＨｓ准备１００ｍＬ三口烧瓶，称取０．６ｇ的纳米ＬＤＨｓ和２９．４ｇ的ε－ＣＬ加入瓶中，超声３０ｍｉｎ，升温至１３０℃，加入催化剂辛酸亚锡，在Ｎ２保护下反....

图５（ａ）ＬＤＨｓ、（ｂ）ＬＤＨｓ－ｇ－ＰＣＬ和（ｃ）ＬＤＨｓ／ＰＣＬ纳米复合材料的透射电镜图

ｕｍｏｆＬＤＨｓ－ｇ－ＰＣＬ测到。图４中氢谱的主峰分别为４．０６（ａ，－ＣＨ２－Ｏ－）、２．３１（ｂ，－ＣＨ２－ＣＯ－）、１．６５（ｃ，－ＣＨ２－）和１．３８（ｄ，－ＣＨ２－），其中３．６５处为ＰＣＬ上连接端羟基的亚甲基的吸收峰，根据此峰（ａ′）和４．０６处的吸收峰（ａ），可以估....

本文编号：4042030