明膠礦物質(zhì)復合強化膜的制備與研究.pdf

1、本文以明膠為主要材料，分別添加鋰皂石、納米羥基磷灰石(nHA)兩種礦物質(zhì)，制備兩種明膠礦物質(zhì)復合膜，并研究礦物質(zhì)復合膜的各項性能指標。
　　明膠鋰皂石復合膜的制備與研究:采用明膠、鋰皂石、乳酸鈣、甘油作為成膜液的主要成分。鋰皂石是一種具有可降解性、生物相容性高的新型礦物質(zhì)材料，明膠具有優(yōu)異的機械性能，乳酸鈣具備增強劑的作用，綜合三種材料的優(yōu)勢制備復合膜。以抗拉伸強度、斷裂伸長率、水蒸氣透過系數(shù)(WVP)為測定指標，通過單因素實驗初

2、步得到組分較優(yōu)范圍。再進行正交試驗(L934)，以厚度、抗拉伸強度、斷裂伸長率、水蒸氣透過系數(shù)、水溶性、透光度為測定指標。通過綜合性能評價，選出最佳工藝配比成分組合為:明膠含量7％、鋰皂石含量15∶1、乳酸鈣含量3％，甘油含量45％，該條件下復合膜各項性能指標較優(yōu)。并通過檢測明膠鋰皂石復合膜的紅外光譜對復合膜內(nèi)組分相互作用進行分析，結果表明明膠分子與鋰皂石發(fā)生了較強的相互作用，從而對復合膜各項性能有了較大的影響。通過掃描式電子顯微鏡對復

3、合膜的表面、橫截面形貌進行觀察與分析，結果表明添加鋰皂石的復合膜表面變得粗糙，這也與復合膜的機械性能及阻水性有著一定的關系。復合膜的截面較未添加鋰皂石復合膜的截面均一性有所提高，與明膠相容性較好。
　　明膠納米羥基磷灰石復合膜的制備與研究:采用明膠、納米羥基磷灰石、甘油為成膜液的主要成分，制備不同濃度納米羥基磷灰石的明膠礦物質(zhì)復合膜。研究發(fā)現(xiàn)添加納米羥基磷灰石的復合膜與明膠膜相比，各項性能均有了改善:納米羥基磷灰石濃度為10％時復

4、合膜的機械性能較佳，斷裂伸長率和抗拉伸強度分別為43.25％和37.25MPa。納米羥基磷灰石添加濃度為20％時水蒸氣透過系數(shù)最低為0.126 g·mm/KPa· h·m2、氧氣透過性最低為22.10Meq/Kg。納米羥基磷灰石的加入可以顯著性增加復合膜的色差同時增加透明度值，兩者最大值均在納米羥基磷灰石濃度為20％時出現(xiàn)，分別為7.203±0.519和3.606A/mm。通過差示熱量掃描(DSC)分析納米羥基磷灰石復合膜的熱力學性能，

5、證明了納米羥基磷灰石的加入可以提高明膠復合膜的熱穩(wěn)定性。通過X衍射分析復合膜中納米羥基磷灰石的結晶度情況。通過掃描式電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)對復合膜的表面、橫截面形貌進行觀察與分析，結果表明，復合膜表面雖納米羥基磷灰石加入變得粗糙，復合膜截面均一性提高。對不同濃度納米羥基磷灰石復合膜進行紅外光譜分析，分析成膜組分的相互關系及作用機理，結果表明明膠與納米羥基磷灰石間存在著化學性結合。
　　在明膠中添加礦物質(zhì)可以改