聚烯烃薄膜表面生物材料改性的研究

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1、浙江理工大学硕：￡学位硷文摘要本文以制各和研究具有良好阻隔性能、亲水性能、环境友好的壳聚糖(cs)／聚烯烃(PO)改性薄膜和羟基磷灰石(HAp)／聚丙烯fPP)改性薄膜为目标，分别通过低温等离子体表面改性和交替沉积法对聚烯烃薄膜表面进行生物材料改性。从而提高聚烯烃薄膜的性能、扩大其存包装领域的应用。论文首先对聚烯烃薄膜进行低温等离子体表面改性处理，然后将处理后的薄膜浸入壳聚糖乙酸溶液中，干燥后制得CS／PO改性薄膜。FTIR结果显示，在PO薄膜表面成功地得到了CS膜，SEM表明CS均匀地分布在PO薄膜表面，CS／PO改性薄膜接触角测定结果表明，接触角从改性前的99．8。降低到改性后的67．

2、5。，亲水性能得到较大提高，从而改善了PO薄膜的粘结性、印刷适性问题。利用气体渗透仪、透湿性测试仪对CS／PO改性薄膜的阻隔性能进行测定，结果显示薄膜的阻隔性能得到很大提高，渗透系数为未改性薄膜的1／100，可以和阻隔性能好的PA6、PET薄膜相媲美。同时，对聚烯烃复合薄膜PE／MXD6／PE进行壳聚糖改性处理，所得CS／PE／MXD6／PE改性薄膜阻隔性能也得到一定提高，因PE／MXD6／PE复合薄膜本身具有良好的阻隔性能，壳聚糖改性后其阻隔性能与PVDC相当。由于壳聚糖、聚烯烃是安全、卫生的食品包装材料，其应用得到广泛的认可，且改性后阻隔性能得到很大提高，因此这种新型的改性薄膜材料用于

3、有阻隔性能要求的食品包装领域，将具有非常大的前景，能够保证包装内容物的品质和安全。本文通过交替沉积法成功地在PP薄膜表面进行HAp改性，得到了HAp／PP改性薄膜材料。XRD结果显示，在PP薄膜表面出现了羟基磷灰石的特征峰，SEM表明HAp以颗粒状均匀地分布在PP薄膜表面，且随着沉积次数的增加表面形貌从稀疏的颗粒状转向致密，PP／}L气p改性薄膜接触角测定结果表明，接触角从99．8。降低到60．3。(沉积次数15次时)，薄膜亲水性能得到大大改善，从而薄膜的粘结性、印刷适应性大大提高。在此基础L，对HAp／PP改性薄膜的阻隔性能进行了探索，氧气、水蒸气透过性测试结果表明，该薄膜的阻隔性能较P

4、P薄膜有所改善，交替次数为25次时，氧气渗透系数为PP薄膜的1腔，即阻隔氧气的性能提高了1倍，改进实验条件有望在PP薄膜表面得到更为致密的HAp，为tIAp在食品包装方面的应用提供了研究基础。关键词塑料薄膜，壳聚糖，羟基磷灰石，聚烯烃，亲水性能，阻隔性能浙江理工大学硕士学位论文AbstractThemmofthepaperistoprepareandresearchthechitosan(CS)／polyolefine(PO)modifiedfilmsandthehydroxyapatite(HAp)／polypropylene(PP)modifiedfilmswithgoodbarrie

5、r,hydrophilicpropertiesandfriendlyenvironment．Thecoldplasmatreatmentwasantilizedformodifyingsurfacepropertiesofthepolyolefinefilmstoproducethechitosanfilm，andthealternatesoakingprocesswasdevelopedtofabricateHAplayeronthehydrophilicpolymer(polyaerylicacid)graftedPPfilms，thepropertiesofwhichwereenha

6、ncedandtheapplicatonsinthepackagingfieldwerealsoenlarged．ThePOfilmswereimmediatelyimmersedintochitosan-aeidsolutionaftertheyweremodifiedbythecoldplasmatreatment,andfinallydried．FTIRresultsindicatedthatthechitosanfilmWassuecessfuUyfabricated，andSEMimagesshowedthatthechitosanfilmwasformedevenlyonthe

7、POfilms’surface．Thecontactangletestshowedthatthecontactanglefellfrom99．8。to60．3。．ThechitosanfilmbetteredtheadhesivityandprintabilityofPOfilms．Theoxygenandvaportransmissiondataoftheabovefilmsshowedthatthegasbarrie