pe基纳米包装材料的研制及其性能研究

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4、001173大连工业大学硕士学位论文中文题目：PE基纳米包装材料的研制及其性能研究英文题目：StudyonPreparationandPerformanceofPE-basedNanoPackagingMaterial学科名称：轻工技术与工程隶属学院：轻工与化学工程学院研究生：郭韵恬指导教师：霍李江教授2015年6月摘要摘要聚乙烯（PE）在包装领域中被广泛用作复合材料的内层和改性研究的基材。纳米粒子由于特殊的表面效应和尺寸效应，将其与PE进行共混或涂布复合不仅会对材料的强度、阻隔等性能产生影响，还可赋予其抗菌性等特殊性能，这对延长内装物的

5、货架期有着关键的作用。尤其是近年来，高档时令果蔬跨区域流通量猛增，这对包装储运保鲜技术提出了更高的要求。因此，本研究制备PE基纳米包装薄膜，旨在开发具有综合抗菌保鲜效果的新型包装材料。本研究对纳米ZnO和纳米TiO2进行偶联剂改性处理，利用红外光谱分析仪和透射电镜分析表征粒子的微观结构和性质变化。配置了PVA纳米溶胶，采用涂布法制备了PVA纳米ZnO/PE和PVA纳米TiO2/PE复合包装薄膜，利用电子万能试验机、透氧测试仪、透湿测试仪和贴膜法研究分析了复合包装薄膜的力学性能、阻隔性能和抗菌性能。然后针对该薄膜的弱点，采用了新的纳米粒子改

6、性方法，即稀土铈掺杂改性，制备新型薄膜并做了进一步研究与分析。在此试验过程中，制备了涂布稀土铈掺杂纳米ZnO4+4+（Ce-ZnO）的PE基薄膜和涂布稀土铈掺杂纳米TiO2（Ce-TiO2）的PE基薄膜，对此薄膜进行了力学性能、阻隔性能、抗菌性能的表征，并选取一些新鲜果蔬为具体内装物，进行了包膜保鲜效果的考察。结果表明，硅烷偶联剂KH570对纳米ZnO的改性效果较好，纳米TiO2更适合使用钛酸酯偶联剂NDZ101来进行改性。PVA纳米ZnO/PE和PVA纳米TiO2/PE薄膜在纳米粉体添加量为1%时力学性能最佳，纳米粉体添加量为1.5%左

7、右时阻隔性能最佳；PVA纳米ZnO/PE薄膜在避光、自然光和紫外光条件下抗菌率均达90%以上，PVA纳米TiO2/PE薄膜在自然光和紫外光下抗菌率达97%以上。本研究制备的涂布含稀土铈掺杂纳米粒子的新型复合薄膜较涂布含偶联剂改性纳米粒子的薄膜具有优良的抗菌性和实用保鲜效果。该新型包装薄膜可有效抑制樱桃贮存过程中的果实腐坏和质量损失，在纳米粉体添加量为1%时可将樱桃的保质期从7天延长至19天以上；同时它可减缓松茸贮藏过程中的褐变、自溶和开伞等现象，将松茸的保质期从3天延长至7天左右。关键词：纳米ZnO，纳米TiO2，PE抗菌包装薄膜，稀土铈

8、，果蔬保鲜包装IAbstractAbstractPolyethylene(PE)isakindofresinthatwidelyusedassublayerofcompositemateria