传统的不可降解塑料包装材料对环境造成了不可逆转的破坏,严重影响了我们的生活环境。此外石化资源减少、水土流失、土地沙漠化等迫使我们开发使用绿色新能源。我国海洋资源丰富,具有可再生性,科学家们提出了向海洋要资源,制备生物可降解性包装材料。从天然海藻中提取的琼胶、卡拉胶和海藻酸钠具有无毒性、生物相容性、凝胶性和成膜性等,被广泛应用在生物、医学和食品等行业中。本论文采用热铸法,制备出海藻多糖复合膜,通过加入纳米颗粒TiO₂和SiO₂以及无卤阻燃剂硼酸,研究多糖纳米复合膜的机械性能、对水的阻抗性、对紫外光的屏蔽性以及热稳定性等的变化,期望制备可替代传统非降解包装材料的膜。本论文主要包括以下内容:1.采用热铸法,甘油作为增塑剂,制备出含不同纳米TiO₂浓度的琼胶/?-卡拉胶/TiO₂纳米复合膜。主要研究纳米TiO₂的浓度对琼胶/?-卡拉胶复合膜物化性能的影响。SEM和XRD表明纳米TiO₂均匀分散在复合膜中。含1 wt%TiO₂的琼胶/?-卡拉胶/TiO₂纳米复合膜的断裂强度比琼胶/?-卡拉胶复合膜的断裂强度提高了96.8%。纳米TiO₂的加入改善了复合膜对紫外光的屏蔽,同时降低了其溶胀度、水溶性和水蒸气透过率。含1 wt%TiO₂的琼胶/?-卡拉胶/TiO₂纳米复合膜具有最好的机械性能、光学性能和对水的阻抗性。2.通过热铸法制备琼胶/海藻酸钠/SiO₂纳米复合膜。探究了纳米SiO₂浓度对琼胶/海藻酸钠/SiO₂纳米复合膜性能的影响。SEM显示纳米复合膜表面无孔隙和裂纹。FTIR和XRD说明纳米SiO₂和多糖之间形成相互作用。随着纳米SiO₂的浓度从0增加到10 wt%,复合膜的断裂强度和断裂伸长率增加并达到最大值,这可能与分子间形成的相互作用力有关。含2.5 wt%SiO₂的琼胶/海藻酸钠/SiO₂纳米复合膜的水接触角达到90.4 ^o,符合疏水膜的指标。同时,纳米SiO₂的加入提高了纳米复合膜对水的阻抗性和热稳定性。3.将质量比为1:1的琼胶和海藻酸钠粉末加入到硼酸溶液中,高温下交联得到琼胶/海藻酸钠/硼酸阻燃膜。通过拉伸测试、极限氧指数测试、燃烧性试验和热重测试表征硼酸浓度对交联膜性能的影响。SEM显示膜表面均匀光滑,无聚集颗粒。FTIR证明了硼酸与多糖间的交联。与琼胶/海藻酸钠复合膜相比,含5 wt%硼酸交联膜的断裂强度和断裂伸长率分别增加了78.2%和7.6%。随着硼酸浓度的增加,交联膜的极限氧指数值逐渐增大,并且阻燃性也逐渐提高。与琼胶/海藻酸钠复合膜相比,当硼酸浓度高于5 wt%时,交联膜的热稳定性得到了提高。