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壳聚糖、甲壳素/聚氨酯复合材料的研究

彭志平  
【摘要】:本文以丁羟胶(HTPB)或聚醚(PPG)为软段,分别与液化MDI或TDI反应,以乙二醇(EG)或丙三醇(GL)为扩链剂制备了几个系列不同结构和硬段含量的聚氨酯弹性体(PU)膜,利用宽角X-射线衍射(WXRD)、红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、拉伸实验、硬度测试、差示扫描量热法(DSC)和热失重法(TG)研究了软段的种类和分子量、扩链剂的种类及用量、二异氰酸酯种类等因素对聚氨酯弹性体结构、形态、力学性能和热稳定性的影响,以比较不同基膜对复合膜性能的影响。 为了寻求较佳的壳聚糖-聚氨酯复合膜的制备条件,本文研究了壳聚糖的成膜条件对膜性能的影响。研究表明成膜前壳聚糖的初始浓度和膜干燥温度对膜的性能有很大影响,综合考虑可得出壳聚糖膜的较佳成膜条件为20g/L的壳聚糖溶液于60℃干燥成膜 分别以各个系列的聚氨酯膜为基膜,采用流延法制备了几个系列不同结构的壳聚糖-聚氨酯复合膜,测定了复合膜的静态力学性能,并根据两单组分膜和复合膜的应力-应变行为判断复合膜界面粘合的牢固性,讨论了复合膜的粘合机理,研究了复合膜的溶胀性、吸湿性和透湿性以及电性能。研究表明具有弹性体应力应变行为的聚氨酯膜与具有塑性体的应力应变行为的壳聚糖膜复合后,复合膜具有塑性体的应力应变行为。在拉伸过程中由于复合膜界面粘合的牢固程度不同,应力应变曲线将出现四种情况。复合膜的性能由于基膜不同将有不同。 采用共混的方法分别制备了丁羟型和聚醚型聚氨酯/甲壳素共混膜,研究了甲壳素加入量对共混膜力学性能、热稳定性、溶胀性和吸湿性的影响,讨论了共混膜在不同环境条件下的降解性能。研究表明共混膜各项性能随甲壳素加入量的变化将出现不同的变化。


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