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文檔簡介
1、納米微晶纖維素(Nanocrystalline Cellulose,簡稱NCC)是一種來源于天然纖維素的高分子材料,其制備工藝簡單、成本低廉,并具有生物可降解性。棒狀納米微晶纖維素不僅具有較大的比表面積、長徑比和和完善的結(jié)晶結(jié)構(gòu),而且具有優(yōu)良的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性,可用作綠色環(huán)保的生物質(zhì)增強材料,具有廣泛的應(yīng)用前景。
本文首先采用酸堿處理竹原纖維制備納米微晶纖維素,并探究了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、固液比等因素對產(chǎn)物的影響,確定了最優(yōu)
2、處理過程:將竹原纖維置于苯/乙醇(v苯/v乙醇=2∶1)混合液中120℃條件下抽提43h,0.6wt% NaClO2溶液(pH=3-4)75℃條件下浸泡10h,6wt%KOH溶液室溫下浸泡38h,80℃條件下浸泡6h。然后將上述產(chǎn)物置于60.8wt% H2SO4溶液中48℃條件下輔以超聲(40KHz)酸水解15h即可得到NCC。AFM分析顯示:NCC呈棒狀結(jié)構(gòu),直徑在20nm左右,長度約為300nm。XRD分析表明:NCC具有規(guī)則的晶體
3、結(jié)構(gòu)。
在納米微晶纖維素增強羥丙基纖維素(HPC)復(fù)合材料的制備及其表征中,采用溶液澆鑄/水分揮發(fā)的成型方法制備了NCC增強HPC全纖維素納米復(fù)合膜。研究了HPC/NCC復(fù)合膜的微觀形態(tài)、力學(xué)性能、動態(tài)熱機械性能、透光度以及熱穩(wěn)定性。NCC的高強度、高彈性模量及其與HPC分子鏈之間強烈的相互作用,提高了HPC/NCC復(fù)合膜的力學(xué)性能,隨著NCC含量的增加,復(fù)合膜的拉伸強度和楊氏模量逐漸增大,與純HPC膜相比,當(dāng)NCC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
4、60%時,納米復(fù)合膜的拉伸強度提高了8.5倍,儲能模量提高了3.7倍,掃描電鏡結(jié)果表明,NCC在HPC基體中均勻分散,HPC/NCC復(fù)合膜的斷面顯示纖維狀的韌性斷裂特征。HPC/NCC復(fù)合膜的透光度沒有出現(xiàn)明顯的下降。
在NCC/AgNPs(銀納米顆粒)多尺度增強HPC復(fù)合材料的制備及其表征中,采用溶液澆鑄/水分揮發(fā)的成型方法制備了HPC/NCC/AgNPs納米復(fù)合膜。采用SEM、AFM、TEM、XRD、EDS、UV-Vis、
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