论文摘要
本文以海藻酸钠(SA)为主要原料,分别与聚乙二醇(PEG)／分子筛等、聚乙烯醇(PVA)共混制备了具有特定功能的复合纤维；并将海藻酸钠接枝马来酸聚乙二醇单酯MAPEG制备具有一定储能效果的生物可降解材料。通过研究不同分子量海藻酸钠、海藻酸钠与聚乙二醇等混合溶液、海藻酸钠／聚乙烯醇混合溶液的流变性,海藻酸钠与聚乙烯醇共混溶液的相容性,并在不同工艺条件下制备了具有一定功能性的复合纤维。利用扫描电镜(SEM)、红外光谱、热重分析(TGA)、差热(DSC)、单丝强力仪等对纤维进行测试表征,并对实验结果进行分析讨论。将海藻酸钠接枝MAPEG,进行不同比例反应,利用DSC、红外光谱、XRD对其进行测试表征,并进行分析讨论。实验结果表明：海藻酸钠溶液及其与相变材料的共混溶液具有一般非牛顿流体的基本特征；随剪切速率的增加,溶液的表观粘度下降,温度升高,粘度下降,溶液的非牛顿指数、粘流活化能、结构粘度指数都发生变化。制备的复合纤维具有一定的温度调节效果和良好的热稳定性,纤维表面具有沟槽结构,具有很好的机械性能。海藻酸钠与聚乙烯醇(PVA)混合溶液具有很好的相容性,其共混溶液属于切力变稀流体,比纯海藻酸钠溶液表现了更好的流动性。通过正交实验得出复合纤维强度最佳工艺条件：凝固浴浓度3%,凝固浴温度30℃,硼酸含量2%,硫酸铜浓度15%,硫酸铜溶液温度35℃。海藻酸钠/聚乙烯醇复合纤维表面平整,无孔洞,具有沟槽结构,纤维具有较高的吸水性,对重金属有一定的吸附能力,且具有很好的热稳定性。通过红外光谱分析,成功的将马来酸聚乙二醇单酯(MAPEG)接枝到海藻酸钠上。不同比例反应的接枝产物出现不同程度的结晶,具有一定储能功能,最大焓值可达135.26J/g。利用海藻酸钠特有的性质,我们通过物理或化学方法,并对工艺条件进行研究,成功的制备了具有一定功能的复合材料,使海藻纤维具有更广泛的前景。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 海藻酸钠的结构性能特点1.1.1 海藻酸钠的化学结构1.1.2 海藻酸钠的性能特点1.1.3 海藻酸钠的用途1.2 海藻纤维的研究进展1.2.1 海藻纤维改性方法1.2.2 海藻纤维的国内外研究状况1.3 本论文的研究意义、主要内容及创新之处1.3.1 本论文的研究意义1.3.2 本论文研究的主要内容1.3.3 本课题研究的创新点第二章 海藻酸钠/聚乙二醇/分子筛复合纤维的制备2.1 实验仪器与药品2.2 实验方法2.2.1 海藻酸钠粘均分子量2.2.2 海藻酸钠溶液及共混溶液的流变性能2.2.3 纤维红外光谱测定2.2.4 海藻纤维及其与相变材料复合纤维的热性能测试2.2.5 海藻纤维及其与相变材料复合纤维的热稳定测试2.2.6 纤维的力学性能2.2.7 扫描电子显微镜（SEM）2.3 结果与讨论2.3.1 海藻酸钠溶液粘度与浓度的关系2.3.2 复合溶液的非牛顿指数2.3.3 复合溶液粘-剪与粘-浓关系2.3.4 复合溶液的结构粘度指数2.3.5 海藻纤维红外光谱分析2.3.6 海藻纤维的DSC差热分析2.3.7 共混海藻纤维的TGA热性能分析2.3.8 海藻纤维及共混纤维的强度2.3.9 海藻纤维的结构2.4 本章小结第三章 海藻酸钠与聚乙烯醇（PVA）复合改性3.1 实验药品与仪器3.2 实验方法3.2.1 纺丝原溶液的制备3.2.2 共混纺丝原液的相容性测试3.2.3 共混溶液的粘流特性的测试3.2.4 纤维的纺丝成型及力学性能分析3.2.5 纤维的红外光谱测定3.2.6 复合纤维的结构观察3.2.7 纤维的吸湿性能测定3.2.8 纤维的离子吸附能力测试3.2.9 复合纤维的热稳定测试3.3 结果与讨论3.3.1 共混溶液的相容性研究3.3.1.1 共混纺丝液宏观相容性观察3.3.1.2 共混物相容性的DSC测试3.3.2 纺丝液的流变性能测试3.3.3 复合溶液的结构粘度指数3.3.4 温度对溶液的影响3.3.5 纺丝工艺条件与纤维的断裂强度相关性分析3.3.6 复合纤维的红外光谱分析3.3.7 复合纤维的结构分析3.3.8 纤维的保水率3.3.9 纤维的离子吸附能力3.3.10 复合纤维的热稳定测试3.4 本章小结第四章 海藻酸钠接枝大单体复合材料的制备4.1 实验仪器与药品4.2 实验方法4.2.1 马来酸聚乙二醇单酯（MAPEG）的制备4.2.2 海藻酸钠接枝马来酸聚乙二醇单酯（MAPEG）4.3 测试方法4.3.1 红外光谱测定4.3.2 样品的热性能测试4.3.3 样品的XRD测试4.4 结果与讨论4.4.1 红外光谱分析4.4.2 接枝产物的DSC差热分析4.4.3 样品的XRD分析4.5 本章小结第五章 结论参考文献致谢附录 攻读硕士期间已发表文章和会议论文
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