植物纖維在離子液體中的溶解、改性及氣凝膠制備的研究.pdf

1、本文以香蕉纖維、劍麻纖維為原料，離子液體[Amim]Cl、[Bmim]Cl為溶劑，研究了香蕉纖維、劍麻纖維在這兩種離子液體中的溶解行為；以香蕉纖維素、劍麻纖維素為原料，乙酸酐為酯化劑，[Amim]Cl、[Bmim]Cl為反應介質，研究了香蕉纖維素、劍麻纖維素在這兩種離子液體中的均相改性；結合冷凍真空干燥，利用香蕉纖維素/[Amim]Cl溶液制備香蕉纖維素氣凝膠及復合阻燃劑香蕉纖維素氣凝膠；通過疏水改性，制備具有疏水性能的香蕉纖維素氣凝膠

2、。得出以下主要結論：
　　1．離子液體可以作為香蕉、劍麻纖維的直接溶劑，香蕉、劍麻纖維溶解在[Amim]Cl、[Bmim]Cl的過程中，隨著溶解溫度的增加，溶解時間會隨之減小。香蕉纖維的溶解溫度要低于劍麻纖維的溶解溫度，并且兩種纖維在[Amim]Cl中的溶解溫度要低于在[Bmim]Cl中的溶解溫度。通過香蕉、劍麻纖維素聚合度的測定，隨著溶解溫度的增加其纖維素聚合度先增大，后減??；隨著溶解時間的增大，其纖維素聚合度隨之減小。最優(yōu)條件

3、：香蕉纖維分別在[Amim]Cl和[Bmim]Cl中的溶解溫度、溶解時間為80℃、65min和100℃、163min；劍麻纖維分別在[Amim]Cl和[Bmim]Cl中的溶解溫度、溶解時間為120℃、72min和140℃、265min。
　　2．離子液體[Amim]Cl或[Bmim]Cl為反應介質，乙酸酐為酯化劑、對香蕉纖維素和劍麻纖維素進行均相改性。結果表明香蕉纖維素在[Amim]Cl和[Bmim]Cl中反應的最優(yōu)條件分別為乙酸

4、酐/AGU為5:1、80℃、4h，取代度為0.507；乙酸酐/AGU為5:1、100℃、3h，取代度為0.455。劍麻纖維素在[Amim]Cl和[Bmim]Cl中反應的最優(yōu)條件分別為乙酸酐/AGU為5:1、90℃、2h，取代度為0.742；乙酸酐/AGU為5:1、80℃、4h，取代度為0.868。
　　3．香蕉纖維素/[Amim]Cl溶液結合冷凍真空干燥的方法制備香蕉纖維素氣凝膠以及復合纖維素氣凝膠。結果表明香蕉纖維素氣凝膠具有很

5、小的密度為0.034～0.207g/cm3；吸水倍數能達到7～14倍，吸油倍數能達到7～12倍；其微觀結構為網絡結構，在纖維素濃度5％時，其內部網絡結構最好，具有孔大小均一，連續(xù)，致密性。香蕉纖維素∕阻燃劑（氫氧化鎂、氫氧化鋁、聚磷酸銨）復合氣凝膠，提高了纖維素氣凝膠的熱穩(wěn)定性，纖維素∕Mg(OH)2復合氣凝膠材料的熱穩(wěn)定性要好于其他兩種復合材料，故選用氫氧化鎂較其他兩種阻燃劑比較合適一些。
　　4．通過三甲基氯硅烷、乙酸酐對氣凝