《表5 不同葡萄糖质量分数聚氨酯薄膜的力学性能和降解性》

  提示：宽带有限、当前游客访问压缩模式

本系列图表出处文件名：随高清版一同展现

《酶解秸秆残渣中木质素的提取及应用》

1. 获取 高清版本忘记账户？点击这里登录

1. 下载图表忘记账户？点击这里登录

注：葡萄糖质量分数为葡萄糖质量占薄膜总质量的百分比。

在70℃下葡萄糖作为交联助剂溶解于DMF溶剂中，通过结构上的羟基和异氰酸酯反应制备得到glu-PU薄膜。图4为不同质量分数的葡萄糖制备得到glu-PU薄膜的SEM图。从图4可以看到，当葡萄糖质量分数从0增加至3%时，得到的glu-PU薄膜表面较光滑平整，但葡萄糖质量分数达到或高于4%后，薄膜表面会出现明显的粒子凸起甚至粒子团聚体。这可能是因为葡萄糖的反应活性比木质素大分子高，当葡萄糖过多时，导致葡萄糖分子优先与异氰酸酯分子反应，造成木质素分子团聚析出。表5为不同质量分数葡萄糖的glu-PU薄膜的力学性能及降解性能结果。由表5可知，随着葡萄糖的增加，glu-PU薄膜的拉伸强度呈上升趋势，而其断裂伸长率呈明显的下降趋势。这主要是由于葡萄糖作为多羟基分子，通过分子结构中的—OH和—NCO反应与木质素、聚己内酯二醇形成连接点，和木质素共同作用将线性聚氨酯结构变为立体网状结构，增加聚氨酯材料的刚性链段，聚氨酯分子间作用力增强，拉伸强度增强，但这种无规聚合阻碍了聚己内酯二醇分子链的有序堆砌，空间网状结构降低了薄膜材料的韧性和加工性，导致聚氨酯薄膜断裂伸长率性能降低。另外，最重要的是随着葡萄糖分子的引入，glu-PU薄膜在自然降解过程中葡萄糖分子会优先降解，导致薄膜的结构出现缺陷，进而加速整个薄膜的降解。由于木质素基聚氨酯薄膜引进了木质素的三维网状结构，聚氨酯交联度增大，材料内部分子间相互作用力随着增大，自由体积空洞尺寸减小，所以吸水率较低，透气性较差；随着葡萄糖质量分数增加，进一步增加聚氨酯材料交联度，在水中扩散和溶胀的阻力加大，吸水率减小，耐水性提高，透气性降低。葡萄糖质量分数达到3%时吸水率达到最低值1.1%，透气性为0.0016 cm3/（m2·d·Pa）；当葡萄糖质量分数达到4%以上时，反应体系中葡萄糖分子过量，聚合物中有大量羟基未参与反应，吸水率提高，亲水性增强，透气性增强。所以，当木质素基聚氨酯薄膜中葡萄糖质量分数从0增加至5%时，薄膜的降解率从3.3%提高至13.1%。但综合考虑薄膜的力学性能与降解性能后，将3%作为一个较佳的葡萄糖质量分数，此时薄膜的60 d降解率为11.0%。