含隔离结构的阻隔高分子片材研究
批准号:
51473102
项目类别:
面上项目
资助金额:
84.0 万元
负责人:
吉旭
依托单位:
学科分类:
高分子材料物理
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
吕云伟、徐玲、鄢定祥、黄华东、庞欢、黄妍斐、杨书桂
中文摘要
与传统包装材料相比,聚合物材料以其重量轻、成本低、易加工等特性,在包装领域有着广泛的应用。但单一聚合物材料的气体阻隔性能较差,难以满足商品对包装材料阻隔性能的要求。因此,研究聚合物材料阻隔新原理新技术,开发具有高阻隔性能的聚合物产品成为目前包装产业和塑料工业的"热点"。本项目拟采用氧化石墨烯纳米片(GONSs)作为改善阻隔性能的高效纳米填料,构建GONSs与聚苯乙烯(PS)微球的隔离结构,从而获得GONSs在PS基体中的"纳米阻隔墙网络",制备具有隔离结构的高阻隔纳米复合片材。通过系统研究PS微球表面的包覆率与GONSs接枝率的关系,加工外场下GONSs/PS隔离结构的调控,建立加工外场、GONSs微观形态和复合片材阻隔性能之间的联系,揭示隔离结构提高复合片材阻隔性能的机理,为开发高阻隔聚合物包装片材提供了理论指导,促进聚合物片材在高阻隔包装领域的应用。
英文摘要
Compared with traditional packaging materials, polymer materials play a critical role in packaging application due to their features of lightweight, inexpensive and easily processing. However, poor gas barrier property of single polymer sheet can hardly meet the demand of various commodities. Therefore, the development of new theory and technology for preparing high barrier polymer packaging materials has been a central issue in packaging and plastic industry. In the current study, graphene oxide nanosheets (GONSs) will be taken as highly effective enhancers of barrier property. GONS/polystyrene (PS) nanocomposite sheet with a segregated structure will be fabricated. In this nanocomposite, GONSs in PS matrix compose the network of "nano-barrier wall", which can endow GONS/PS nanocomposite sheet with high barrier property. The relationship between external processing field, GONS microscopic morphology and barrier property of nanocomposite sheet will be established via systematacially studying on the relationship between coating rate of PS microspheres and grafting rate of GONSs, as well as controlling the GONS/PS segregated structure under the external processing fields. In the meantime,the mechanism of improving the barrier property of nanocomposite sheet will be revealed, which can not only provide theoretical guiding for fabricating high barrier polymer packaging materials, but also expand the application of polymer sheets in the high barrier packaging field.
与传统包装材料相比,聚合物材料以其质轻、成本低、易加工等特性,被广泛应用于食品、药品、电子产品的包装。但单一聚合物材料的气体阻隔性能较差,难以满足商品的使用需求。本项目利用层状纳米填料复合技术,以氧化石墨烯(GONSs)为阻隔增强填料,从GONSs的分散形态、复合材料的界面结构、聚合物基体的晶体结构角度,系统阐明了复合材料的气体阻隔增强机理;基于此,从聚合物成型加工手段入手,调控GONSs的分散形态,构筑含隔离结构的三维网络结构,形成“气体阻隔墙”,并结合化学接枝改性和双逾渗思路,优化隔离结构界面形态,制备了具有隔离结构的高阻隔聚合物复合材料,为开发高阻隔聚合物包装材料提供了新思路。此外,根据隔离结构的体积排斥特色,制备了具备特定网络结构的聚合物导电复合材料,获得了高电导率和电磁屏蔽性能,对隔离结构的功能性开发具有重要的指导意义。
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Formation of a Segregated Electrically Conductive Network Structure in a Low-Melt-Viscosity Polymer for Highly Efficient Electromagnetic Interference Shielding
在低熔体粘度聚合物中形成隔离导电网络结构以实现高效电磁干扰屏蔽
DOI:
10.1021/acssuschemeng.6b00526
发表时间:
2016-08-01
期刊:
ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING
影响因子:
8.4
作者:
[Cui, Cheng-Hua, Yan, Ding-Xiang, Li, Zhong-Ming]
通讯作者:
Li, Zhong-Ming
Biodegradable graphene oxide nanosheets/poly-(butylene adipate-coterephthalate) nanocomposite film with enhanced gas and water vapor barrier properties
具有增强气体和水蒸气阻隔性能的可生物降解氧化石墨烯纳米片/聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯纳米复合薄膜
DOI:
10.1016/j.polymertesting.2016.12.022
发表时间:
2017-04-01
期刊:
POLYMER TESTING
影响因子:
5.1
作者:
[Ren, Peng-Gang, Liu, Xiao-Hui, Xu, Ling]
通讯作者:
Xu, Ling
Study on the mode of intelligent chemical industry based on cyber-physical system and its implementation
基于信息物理系统的智慧化工模式研究及其实施
DOI:
10.1016/j.advengsoft.2016.04.010
发表时间:
2016-09
期刊:
Advances in Engineering Software
影响因子:
4.8
作者:
[Ji Xu, He Ge, Xu Juanjuan, Guo Yangrui]
通讯作者:
Guo Yangrui
Influences of interfacial adhesion on gas barrier property of functionalized graphene oxide/ultra-high-molecular-weight polyethylene composites with segregated structure
界面附着力对偏析结构功能化氧化石墨烯/超高分子量聚乙烯复合材料阻气性能的影响
DOI:
10.1080/09276440.2017.1269517
发表时间:
2017-01-01
期刊:
COMPOSITE INTERFACES
影响因子:
2.6
作者:
[Hui, Jian, Ren, Peng-Gang, Ji, Xu]
通讯作者:
Ji, Xu
DOI:
10.1016/j.polymertesting.2016.12
发表时间:
2017
期刊:
Polymer Testing
影响因子:
作者:
[Ren Peng-Gang, Liu Xiao-Hui, Ren Fang, Zhong Gan-Ji, Ji Xu, Xu Ling]
通讯作者:
Xu Ling
共 8 条
表层功能化核壳型聚乳酸增韧粒子的合成及其增韧机理研究
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批准号:21776183
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项目类别:面上项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2017
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负责人:吉旭
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依托单位:
原位聚合物微纤网络抑制聚丙烯注塑制品皮芯结构的研究
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批准号:51273131
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项目类别:面上项目
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资助金额:79.0万元
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批准年份:2012
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负责人:吉旭
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依托单位:
纳米石墨片等离子体表面功能化改性计算机模拟研究及其应用
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批准号:20976112
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项目类别:面上项目
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资助金额:38.0万元
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批准年份:2009
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负责人:吉旭
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依托单位:
高密度、高粘度熔融态流体挤出反应过程的计算机模拟研究
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批准号:20776087
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项目类别:面上项目
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资助金额:35.0万元
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批准年份:2007
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负责人:吉旭
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依托单位:
国内基金
海外基金