魔芋葡甘聚糖-凹凸棒土納米復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、浙江理工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：我恪守學(xué)術(shù)道德，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)。所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已明確注明和引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品及成果的內(nèi)容。論文為本人親自撰寫(xiě)，我對(duì)所寫(xiě)的內(nèi)容負(fù)責(zé)，并完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：3憊怒日期：7oj舟哆月b1El魔芋葡甘聚糖／凹凸棒土納米復(fù)合材料的制備及性能研究摘要具有生物可降解

2、性的天然高分子多糖——魔芋葡甘聚糖(KGM)因其具有優(yōu)良的持水、增稠、凝膠和成膜等獨(dú)特的理化特性引起了人們廣泛地關(guān)注。然而，由于KGM的溶解度低，黏度高，流動(dòng)性差，水溶膠的穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)嚴(yán)重制約了它的應(yīng)用領(lǐng)域。與傳統(tǒng)的化學(xué)改性方法或是與天然或合成高分子物理共混方法不同地是，本文首次采用了天然的納米粘土——凹凸棒土(AT)并利用溶液共混的方法對(duì)KGM進(jìn)行改性。研究了KGM／AT共混溶液的流變性能，分析了AT在KGM溶液中的分散及運(yùn)動(dòng)規(guī)律；

3、詳細(xì)研究了KGM／AT納米復(fù)合材料的綜合性能；采用注射器模擬濕法紡絲探究了KGM／AT共混溶液的可紡性，并對(duì)KGM／AT纖維的性質(zhì)進(jìn)行了初步地研究。KGM／AT共混溶液的動(dòng)態(tài)流變測(cè)試結(jié)果表明，具有棒狀結(jié)構(gòu)的AT類(lèi)似于液晶高分子的剛性鏈段對(duì)剪切力十分敏感，以及其自身的體積效應(yīng)有助于削弱KGM分子間的氫鍵，促進(jìn)KGM分子鏈的解纏繞和取向，使得共混溶液的黏度降低。但是，從流變學(xué)的角度講，AT的加入在一定程度上影響共混溶液的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，這是因?yàn)?/p>

4、溶液的非均相的趨勢(shì)隨著AT含量的增多愈加明顯，這對(duì)紡絲加工是十分不利的。因此，需要嚴(yán)格控制AT的加入量。本文通過(guò)對(duì)復(fù)合材料體系的形貌結(jié)構(gòu)表征，發(fā)現(xiàn)適量的AT可以成單晶狀態(tài)相對(duì)均勻地分散在KGM基體中，并且能夠與其形成相對(duì)緊密的界面結(jié)合，而過(guò)量的AT易于團(tuán)聚，在KGM基體中呈無(wú)規(guī)狀分布；AT能夠與KGM基體產(chǎn)生一定的相互作用(如氫鍵)：此外，AT可以使得KGM的結(jié)晶度稍微有所增加，但其并不能改變KGM的晶型結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)KGM／AT復(fù)合材料

5、的性能測(cè)試結(jié)果表明，AT的加入使得材料的剛性增強(qiáng)，在AT含量為2％時(shí)，材料的儲(chǔ)能模量達(dá)到最大值，相應(yīng)地，與純KGM相比，復(fù)合材料的力學(xué)性能明顯增強(qiáng)，其拉伸強(qiáng)度及初始模量最大分別提高了40％和53％左右；另外，復(fù)合材料的起始分解溫度與最快分解溫度最大分別提高了27。C和33。C，說(shuō)明復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性增強(qiáng)：復(fù)合材料的溶脹度隨著AT的加入不斷下降，這說(shuō)明其耐水性得到一定程度地改善。以95％的乙醇為凝固浴，采用注射器模擬濕法紡絲，結(jié)果表明，K