Page 139 - 《精细化工）》2023年第10期

第 10 期 张群利，等: 聚乙烯醇/淀粉/凤仙透骨草提取物复合膜的制备及性能
明 IBE 的加入减弱了 PVA 与 ST 间形成的氢键。
PVA/ST/IBE 抗菌复合膜 FTIR 谱图中，1047 和
–1
1027 cm 为 ST 和 IBE 组分中 C—O 的伸缩振动
–1
和吡喃环的振动吸收峰，828 cm 为 IBE 中芳环
上 C—H 的面外弯曲振动吸收峰，表明 IBE 共混于
PVA/ST 基膜中。
2.2 抗菌复合膜的 XRD 分析
PVA 膜、PVA/ST 膜、PVA/ST/IBE 2 抗菌复合
膜的 XRD 谱图见图 2。如图 2 所示，PVA 是高结晶
性高分子，PVA 膜的 XRD 谱图中，在 19.4°处出现
了明显的晶型特征峰，归属于（101）和（200）晶
面。PVA/ST 复合膜在 19.4°处出现明显的 PVA 晶型
特征峰，ST 的加入并未改变 PVA 的晶型，特征衍
射峰强度有所增强，可能是由于适量 ST 的加入与
PVA 形成一定的分子间相互作用有助于复合材料更
好地结晶。未出现 ST 衍射峰可能由于糊化作用破坏
了 ST 颗粒的晶体结构及 PVA 强烈抑制了 ST 晶体结
构导致 [24] 。PVA/ST/IBE（PVA/ST/IBE 2）抗菌复合
膜与 PVA/ST 膜的晶态衍射峰强度相差不大，且衍
射峰位置没有变化，说明 IBE 的加入对于 PVA/ST
膜的晶型结构没有明显影响。
图 2 PVA 膜、PVA/ST 膜、PVA/ST/IBE 2 抗菌复合膜的
XRD 谱图
Fig. 2 XRD patterns of PVA film, PVA/ST film and PVA/
ST/IBE 2 antibacterial composite film
2.3 抗菌复合膜的 SEM 分析
PVA 膜、PVA/ST 膜、PVA/ST/IBE 2 抗菌复合
膜表面和断面的 SEM 图见图 3。如图 3 所示，由 PVA
膜、PVA/ST 膜、PVA/ST/IBE（PVA/ST/IBE 2）抗
菌复合膜表面 SEM 图可以看出，PVA 膜、PVA/ST
膜、PVA/ST/IBE 抗菌复合膜表面光滑平整，没有空
洞和无序不规则现象。由 PVA 膜、PVA/ST 膜、
PVA/ST/IBE 抗菌复合膜断面 SEM 图可以看出，PVA
膜（图 3b）内部均匀致密，PVA/ST 膜（图 3d）内
部分布均匀、平整细致，由于 ST 的加入，可以看
到薄膜的断裂面有大颗粒团聚物质的出现，为团聚
的 ST 粒子，说明 PVA/ST 体系存在部分不相容的现
·2217·
象，推断添加一定比例的 ST 会降低膜的阻隔性。
PVA/ST/IBE 抗菌复合膜（图 3f）内部粗糙且存在一
些分散均匀的微孔，可能是 IBE 的加入打破了原有
的 ST 与 PVA 的共混体系所致。
图 3 PVA 膜（a）、PVA/ST 膜（c）、PVA/ST/IBE 2 抗菌
复合膜（e）表面和 PVA 膜（b）、PVA/ST 膜（d）、
PVA/ST/IBE 2 抗菌复合膜（f）断面的 SEM 图
Fig. 3 SEM images of surface of PVA film (a), PVA/ST
film (c), PVA/ST/IBE 2 antibacterial composite
film (e) and section of PVA film (b), PVA/ST film (d)
and PVA/ST/IBE 2 antibacterial composite film (f)
2.4 抗菌复合膜的 TG 分析
PVA 膜、PVA/ST 膜、PVA/ST/IBE 2 抗菌复合
膜的 TG 曲线见图 4，抗菌复合膜的热失重数据见表
2。如图 4 所示，复合膜有 3 个阶段出现明显的失重
现象，第一阶段在 50~150 ℃之间，是由于 PVA 和
ST 组分中吸附水和结合水的蒸发所致。添加 IBE 的
复合膜失重增加可能是 IBE 中低分子组分挥发所
致。第二阶段在 250~300 ℃之间，是由于复合膜内
部的 PVA 和 ST 降解所致， PVA/ST 膜和 PVA/ST/IBE
（ PVA/ST/IBE 2）抗菌 复合 膜失 重 50%的温 度
（T 50% ）高于 PVA 膜，表明由于 PVA 和 ST 组分间
的氢键作用抑制了 PVA 和 ST 的热降解，从而使得
体系具有很好的热稳定性。第三阶段在 400~500 ℃
之间，是由于在高温的作用下，复合膜内部的 PVA
和 ST 分解所致，这一阶段添加 IBE 后的复合膜失
重更为明显，可能是由于 IBE 中所含有的萘醌等较
稳定的芳烃结构以及其他大分子结构发生了分解所
致。PVA/ST/IBE（PVA/ST/IBE 2）抗菌复合膜失重
5%、10%、30%时的温度 T 5% 、T 10% 、T 30% 分别为 102.1、