产品的运输、储存和销售过程中,难免会遇到意外的冲击导致包装损伤和破坏,在包装出现损伤之后,包装材料原有的力学性能、阻隔性能等等都会受到损失,使产品的品质无法继续得到保护。具有自愈合功能的包装材料,在损伤发生时能够实时地对损伤进行修复,使产品包装在损伤后可恢复一定比例的原有性能。spss16.0
因此自愈合材料在包装上的应用具有意义,尤其是在高价值产品中。二硫键是一个可以在较低温度并且没有外部刺激的条件下进行可逆反应的共价键,将二硫键引入聚氨酯材料中可制备室温自愈合材料。 但是由于二硫键较弱,会出现力学性能不足的情况,难以运用在包装中。本课题通过添加蓖麻油(CO)交联剂、同时引入两种含二硫键的扩链剂和制备水性自愈合聚氨酯这三种方法,来增强二硫键聚氨酯材料的力学性能。
并选出综合性能最优的自愈合聚氨酯材料作为涂层涂布在PE膜上制备出自愈合复合膜。主要研究内容和成果如下:(1)首先制备出含有二硫键和酰腙键的二元醇PD,以PD为扩链剂,蓖麻油(
CO)或三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂,制备出一系列含有二硫键的聚氨酯材料PPG-CO和PPG-TMP。
试验结果表明同等添加比例下短链段交联剂TMP对PU自愈合性能消极影响更为明显。CO和TMP均能提高自愈合聚氨酯的拉伸强度,但会降低断裂伸长率。python for s60
随着交联剂的添加,内部交联度提升,自愈合PU的R(Strength)和R(strain)均呈下降趋势,表明交联剂的加入会使材料的自愈合性能下降。当PPG和CO的摩尔比为7:3时,样品的拉伸强度为0.84MPa,PU(0)提升95.35%,R(Strength)和R(strain)分别为80.95%和69.36%。
即使用CO代替30摩尔百分比的PPG软段时,制得的PPG-CO综合性能最优。(2)以PD和双(2-氨基苯基)二硫(AD)为扩链剂,制备出两种不同具有不同软段的,含有双重二硫键的聚(脲-氨酯)材料PPG-AD和PTMG-AD。
剧毒章鱼被当宠物卖试验结果表明,PTMG–AD的力学性能远远优于PPG–AD。随着AD添加量的增加以及软段含量的减少,PPG-AD和PTMG-AD的拉伸强度都呈上升趋势,断裂伸长率呈下降趋势,PPG-AD的自愈合性能下降,而PTMG-AD的自愈合性能先增大后消失。
当PPG:PD:AD的摩尔比例为6:4.5:4时制得的PPG-AD3综合性能最优,拉伸强度为0.74MPa,R(Strength)和R(strain)分别为89.19%和88.67%。当PTMG:PD:AD的摩尔比例为7:4.5:3时制得的PTMG-AD2综合性能最优,拉伸强度为7.26MPa,R(Strength)和R(strain)分别为86.63%和76.67%。
(3)引入亲水链段DMPA,以2-羟乙基二硫化物50%水溶液(HD)为扩链剂,制备出一系列含有二硫键的水性聚氨酯材料WPU-HD。结果表明,通过提高HD的添加量能有效提高WPU-HD的自愈合效果,随着HD添加量的增加,WPU-HD的R(Strength)由最初的16.64%提高到94.62%,但同时拉伸强度迅速下降,由最初的12.74 MPa下降到0.93 MPa。hdn
当PTMG:HD的摩尔比例为8:6时制得的WPU-HD3综合性能最优,拉伸强度为3.54 MPa,R(Strength)和R(strain)分别为83.90%和71.51%。(4)选择综合性能最好的PTMG-AD2和WPU-HD3作为涂层,以PE膜作为基材,制备出两种自愈合复合膜AD-PE和HD-PE。
结果表明,KH-550对PE基材进行表面改性,使PTMG-AD2与PE膜之间的剥离强度提高了42.01%,可达1.190 N/cm。使WPU-HD3与PE膜之间的剥离强度提高了33.66%,可达1.092 N/cm。
AD-PE的平均拉伸强度为10.423MPa,平均R(Strength)为51.5%。HD-PE的平均拉伸强度为6.931MPa,平均R(Strength)为51.6%。
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