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湿敏变色材料的研究进展

2021-12-01李宏宁邓俊杰谷杭莲

湖北农机化 2021年6期

李宏宁 杨 超 李 贞 邓俊杰 谷杭莲

(湖南工业大学包装与材料工程学院,湖南 株洲 412000)

1 湿敏材料的基材

1.1 有机类湿敏材料

聚乙烯醇(PVA)是一种无色、无毒、可生物降解水溶性有机高分子聚合物,具有良好的成膜性。PVA薄膜表面吸附水分子,支链中的羟基官能团与水分子形成氢键,被吸附在表面产生压强差,饱和时达到最大吸湿量。刘川文通过对PVA进行交联改性,发现PVA吸附性树脂共混相容性好且吸湿后形态稳定[1]。王凤仙通过测试PVA薄膜的水蒸气透过率与吸湿性能得出了生产吸湿薄膜的适宜工艺参数,具有良好的保鲜效果[2]。

1.2 无机类湿敏材料

在无机材料中,大部分发明研究都是以硅胶作为基材来展开。由于硅胶内部的多微孔结构,使其对水蒸气或液态水有较强的吸附能力。Marco Gattiglia利用硅胶和金属离子盐制得无机湿敏变色材料,其颜色会随着环境的湿度发生变化,但由于含有钴等有较强毒性的金属离子,所以应用时具有一定的局限性[3]。

1.3 有机-无机复合湿敏材料

单独采用有机或无机材料已经无法满足对湿度的检测要求,所以研究人员开始加大对复合湿敏材料功能的投入。杨文耀制备出了多孔氧化钛/聚苯乙烯磺酸钠湿敏复合材料,因材料表面存在连续微孔,使水分子和材料的接触面积大大增加,改善了其响应速度,提高了材料的稳定性[4]。李晓舟以水滑石作为基材,将聚苯胺和阴离子表面活性剂引入水滑石不同层面之间,制得的材料湿敏性质较单一的水滑石有明显提升[5]。……

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