《表2 PVA添加量与NCC添加比例对膜性能的影响》

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SPI添加量为3.0%，PVA与NCC添加比例为3∶1～1∶3时，膜的各项性能指标见表2。膜的拉伸强度以及断裂伸长率随着NCC添加比例的增加逐渐升高，m(PVA）∶m(NCC）为1∶2时机械性能（拉伸强度、断裂伸长率）最佳，这主要是因为PVA与NCC添加比例为3∶1～1∶2时，SPI与NCC之间的键合作用导致其具有很强的界面相互作用，断裂伸长率增加，而其与SPI多肽链形成强烈的相互作用导致拉伸强度增加。同时PVA具有延展性，使其与SPI、NCC之间形成更为致密的网状结构。当NCC添加量过高时，纳米尺寸的NCC可能经历微团聚[22]，此时，NCC和PVA的相容性差，难以使NCC均匀分散在膜溶液中，膜的拉伸强度及断裂伸长率略有下降。而随着二者中NCC添加比例的增加，气体透过率先减小后增加，并在比例为1∶2时透气性最好（O2、CO2透过率最低），这主要是因为NCC添加量较少时，增加NCC添加量不仅可以降低非极性分子在薄膜中的凝聚能力，且其作为增强填料能减少膜内部的孔隙率，使气体分子渗透的路径更加曲折，从而影响通过膜的气体传递[23]；但NCC添加量继续增加会形成NCC聚集体，导致膜结构中的空隙变大从而增加透气性。但是同时添加量比例为1∶2时，NCC/SPI/PVA之间具有很好的界面黏合作用，使光在膜界面处发生散射，NCC添加量的增加使光的折射及反射程度相应上升，导致膜的透光率下降[24]。综上，当PVA与NCC添加量比例为1∶2时，其综合性能得分最高。