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聚乙烯醇极性泡沫材料的绿色制备机理研究
结题报告
批准号:
50903056
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
李莉
依托单位:
学科分类:
E0303.高分子材料加工与成型
结题年份:
2012
批准年份:
2009
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈宁、崔平、刘源波、吴倩、王滨
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中文摘要
高性能、多功能、环保型极性泡沫塑料,是国民经济和高科技领域迫切需要的关键材料。聚乙烯醇(PVA)极性强、强度高、生物相容性好、在一定条件下可生物降解,可望制备高性能、多功能、环保型泡沫塑料。本项目拟针对PVA熔点与分解温度接近,传统溶液机械搅拌或化学发泡方法不利于发挥其性能优势的问题,提出以水为增塑剂兼物理发泡剂,通过熔融发泡,制备PVA泡沫材料的绿色发泡技术,深入研究其制备机理,包括水与PVA间氢键作用、水在PVA中的状态及与体系组分、温度、压力间的关系、对PVA热塑加工性能的影响,PVA的熔体强度,水在PVA熔体中汽化(发泡)的热力学(蒸发焓)、动力学(蒸发速率)及影响因素,建立泡孔结构与水含量、PVA熔体强度、温度场、压力场、冷却速率间的关系,为在加工中实现水的可控发泡,制备泡孔结构可控、孔径分布均匀的PVA极性泡沫材料提供理论指导,具有重要意义。
英文摘要
高性能、多功能、环保型极性泡沫塑料,是国民经济和高科技领域迫切需要的关键材料。聚乙烯醇(PVA)是一种多羟基强极性高分子,具良好离子交换、络合、螯合、物理吸附性,良好耐热性,优异力学性能,在一定条件下可生物降解,生物相容性好,可与多种有机、无机化合物及生物材料共混复合,可望制备高性能、多功能、环保型泡沫塑料。但PVA熔点与分解温度接近,难以热塑加工,其泡沫材料的制备多基于溶液法,如溶液机械搅拌或化学发泡方法,不利于发挥其性能优势,制备高性能和多功能的泡沫材料,迫切需要建立PVA 极性泡沫材料制备新技术新原理。. 本项目以建立一种简单、清洁的PVA极性泡沫材料绿色制备新技术新原理为目标,按计划认真开展研究工作,取得系统的、有特色的创新性研究成果,出色完成研究计划,全面达到预期目标。1、以价格低廉、无毒,无污染的水为增塑剂兼物理发泡剂,通过水与PVA间氢键作用,抑制PVA自身分子内和分子间氢键,降低PVA熔点,获得80℃以上热塑加工窗口,实现了改性PVA的熔融塑化;并利用水的降压汽化原理,实现了水在PVA 熔体中的发泡;2、深入研究了体系中水与PVA间相互作用,水状态及与水含量、温度场等的关系,阐述了水对PVA的增塑机理;3、系统研究了发泡体系中水汽化的热力学、动力学及影响因素,PVA 熔体的熔体强度及调控、对气泡形成和增长的影响,泡孔结构的调控及稳定,建立了水发泡与水状态间的关系,阐明了水在PVA熔体中的汽化(发泡)机理;4、通过调控发泡剂体系、水含量、温度场、压力场、成核剂种类及含量等,及采用不同分子量PVA共混和交联,调控PVA中水状态及其蒸发速率、PVA 熔体强度,实现了水的可控释放,泡孔的可控增长与固定,制备了泡孔结构可控、孔径分布均匀、模量可调的PVA极性泡沫材料。. 与PVA传统溶液机械发泡法或化学发泡法制备工艺相比,以水为增塑剂兼物理发泡剂,通过熔融发泡,制备PVA泡沫材料,是一种清洁、高效、简便、经济的PVA极性泡沫材料绿色制备技术,易于规模化生产,并可根据需要生产不同形状的泡沫制品,在外科敷料、药物释放、包装、储冷保鲜、废水处理、隔声降噪等领域有重要应用。相关研究成果发表学术期刊论文5篇(SCI 收录4篇,EI收录2篇),国际学术会议论文2篇(其中邀请报告1篇),获准授权中国发明专利1项。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Biodegradable PVA/Gelatin Blends Prepared by Reactive Extrusion
反应挤出制备的可生物降解 PVA/明胶共混物
DOI:--
发表时间:--
期刊:JOURNAL OF THE SOCIETY OF LEATHER TECHNOLOGISTS AND CHEMISTS
影响因子:0.3
作者:Liu Yuansen;Wang Qi;Li Li
通讯作者:Li Li
DOI:--
发表时间:--
期刊:高分子学报
影响因子:--
作者:王琪;陈宁;刘渊;李丽;白时兵
通讯作者:白时兵
Small scale injection moulding of modified poly(vinyl alcohol)
改性聚乙烯醇的小规模注射成型
DOI:10.1179/174328910x12777566997379
发表时间:2010-11-01
期刊:PLASTICS RUBBER AND COMPOSITES
影响因子:2
作者:Li, L.;Mulvaney-Johnson, L.;Coates, P. D.
通讯作者:Coates, P. D.
DOI:--
发表时间:--
期刊:塑料
影响因子:--
作者:师石夯;李莉;王琪
通讯作者:王琪
DOI:--
发表时间:--
期刊:高等学校化学学报
影响因子:--
作者:王郗;李莉;陈宁;王琪
通讯作者:王琪
新型环境友好聚乙烯醇基包装材料和制品规模化制备及机理研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    --
  • 资助金额:
    260万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    李莉
  • 依托单位:
SWI/SNF染色质重塑复合物在川崎病冠状动脉瘤重塑中的表观遗传调控机制
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    李莉
  • 依托单位:
ATP/pHe双重刺激响应的免疫化疗一体化DNA纳米凝胶载药系统
  • 批准号:
    51873121
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    59.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    李莉
  • 依托单位:
SWI/SNF复合物在胚胎心脏房间隔及室间隔发育中的表观遗传调控机制
  • 批准号:
    81370272
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    李莉
  • 依托单位:
新型高效线粒体靶向多功能脂质体抗癌药物传递系统研究
  • 批准号:
    81371666
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    李莉
  • 依托单位:
新型聚阳离子脂质体基因载体的设计、合成与性能研究
  • 批准号:
    50903051
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    李莉
  • 依托单位:
国内基金
海外基金