功能納米微晶纖維素的制備改性及其應(yīng)用研究.pdf

1、纖維素是地球上最豐富的天然高分子之一，隨著石油，天然氣等資源的逐步枯竭，加強(qiáng)對天然的可再生資源的工業(yè)應(yīng)用研究已經(jīng)成為一種新的發(fā)展趨勢。作為纖維素的衍生物之一，納米微晶纖維素(NCC)比表面積大、吸附能力強(qiáng)、反應(yīng)活性高、楊氏模量大、生物相容性好和突出的納米特性，使得其在納米復(fù)合材料，生物醫(yī)藥，催化載體等方面均具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本論文中，首先對NCC的制備及改性進(jìn)行研究。NCC干燥后，再利用必須恢復(fù)其在水溶液中獨(dú)特的懸浮和粒子

2、特性，因此需要對NCC在水溶液中的再分散進(jìn)行研究。而且，由于NCC表面的羥基豐富，使得NCC粒子很容易在干燥過程中通過氫鍵的相互作用團(tuán)聚，團(tuán)聚后很難使用物理方法使其再分散，限制了NCC在高分子體系中的應(yīng)用。本文主要通過硫酸酸解微晶纖維素（MCC）制備NCC，對其進(jìn)行交聯(lián)改性、酯化改性和交聯(lián)-酯化雙重改性，調(diào)節(jié)NCC的表面極性，研究了干燥NCC在水溶液中的再分散和提高其疏水性，改善在非極性或低極性溶劑中的再分散的問題。研究結(jié)果表明:在水相

3、介質(zhì)中，NCC可以與硼砂、戊二醛發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，交聯(lián)改性后NCC的結(jié)晶結(jié)構(gòu)可以完全或部分保留， NCC粒子之間的團(tuán)聚現(xiàn)象被有效地抑制，能夠均勻穩(wěn)定的分散在水中。NCC還可以與乙酸酐發(fā)生酯化反應(yīng)，酯化改性將酯基官能團(tuán) C=O引入到 NCC上，降低了NCC的極性，使其能夠分散在水，二氯甲烷等有機(jī)溶劑中，具有兩親性。經(jīng)過戊二醛交聯(lián)處理后的NCC還可以與乙酸酐發(fā)生酯化反應(yīng)，雙重改性處理后， NCC也具有兩親性。
　　接著，對NCC增強(qiáng)改性P

4、UA基體進(jìn)行了研究。通過摻入占基體不同質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的NCC，觀察NCC對聚合物基體整體性能的影響。結(jié)果表明，隨著NCC用量的增大，復(fù)合薄膜的拉伸強(qiáng)度先增大后減小，5％用量的NCC具有最佳的增強(qiáng)效果，抗拉強(qiáng)度達(dá)到12.91MPa，較純的PUA提高了54.98％。而改性復(fù)合薄膜的吸水率呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢，5％左右時吸水率達(dá)到最小。5％量NCC的加入對復(fù)合薄膜的熱性能及透光性能影響不大，但NCC的加入改善了基體的耐高溫性能。
　　最后