聚乙烯醇/改性纳米纤维素晶体纳米复合薄膜的制备及性能

先用丁二酸酐对纳米纤维素晶体(NCC)进行表面羧基化改性,然后将改性NCC添加到聚乙烯醇(PVA)基体中制备PVA/改性NCC纳米复合薄膜,并进一步热处理制得交联PVA/改性NCC纳米复合薄膜。通过热重分析、差热分析、吸水实验和拉伸实验考察了改性NCC的添加量对薄膜性能的影响,以及加热交联对薄膜性能的影响。结果表明,与纯PVA薄膜相比,添加改性NCC后,薄膜的起始分解温度升高、结晶峰向高温方向移动,吸水率基本不变,力学性能对环境湿度敏感;热处理交联后,薄膜的起始分解温度继续升高、结晶峰也向高温方向移动,吸水率显著降低,力学性能不随环境湿度变化。     

纳米纤维素晶体和柠檬酸改性聚乙烯醇薄膜的制备及性能

以球形纳米纤维素晶体(NCC)作增强相、柠檬酸作交联剂对聚乙烯醇(PVA)进行改性,制备了PVA/NCC纳米复合薄膜和柠檬酸交联PVA/NCC纳米复合薄膜。通过热重分析、差热分析、吸水实验和拉伸实验考察了NCC的添加和柠檬酸的交联对薄膜热性能、耐水性和力学性能的影响。结果表明,与纯PVA薄膜相比,改性PVA薄膜的起始分解温度升高、熔融/结晶峰向高温方向移动、吸水率降低;只用NCC或柠檬酸对PVA改性时,所得PVA/NCC纳米复合薄膜、柠檬酸交联PVA薄膜的力学性能均对环境湿度敏感;同时用NCC(m(NCC)/m(PVA)=6/100)和柠檬酸(m(柠檬酸)/m(PVA)=3/100或m(柠檬酸)/m(PVA)=4.5/100)对PVA改性时,所得柠檬酸交联PVA/NCC纳米复合薄膜的力学性能不随环境湿度变化。     

丙烯酸原位聚合改性纤维素纳米晶体/聚乙烯醇复合膜的制备及性能

利用丙烯酸原位聚合和纤维素纳米晶体与聚乙烯醇复合制备聚乙烯醇-聚丙烯酸-纤维素纳米晶体(PVA-(PAACNC))复合膜。通过傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜分析、接触角测试、拉伸试验和透光率测试考察了CNC和PAA的共同添加对复合膜结构形态、耐水性、力学性能和透明性的影响。结果表明,与纯PVA膜相比,改性复合膜仍然保持较高的透光率,在可见光低波段最低只降低5.6%;表面疏水性得到改善,接触角提高了40°以上;只用CNC改性时,所得的PVA-CNC复合膜中CNC的团聚现象比较严重,且力学性能对环境湿度非常敏感;同时用PAA和CNC改性时,所得复合膜中CNC的团聚现象得到明显抑制,在100RH%湿态环境下仍保持较好的力学性能,且断裂伸长率大幅提高。     

细菌纤维素/聚乙烯醇/胶原蛋白复合膜的制备及表征EI北大核心CSCD

以细菌纤维素(BC)膜为基材,聚乙烯醇(PVA)和胶原蛋白(COL)为增强材料制备了复合膜,并采用碳化二亚胺(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)为交联剂对制备的复合膜进行交联处理。利用红外光谱、扫描电镜、X射线衍射、热重分析、拉伸强力、吸水性能等测试手段对复合膜的化学结构、微观结构及性能进行了研究。研究表明,PVA和COL均匀地被吸附并沉积于BC的三维网络结构中,或包裹在BC纤维上;与BC/PVA/COL复合膜相比,采用EDC·HCl交联后的复合膜的溶胀性能降低,热降解稳定性和拉升强力得到了增强,断裂延伸率略有下降;但相对于BC膜来说,复合膜的拉伸强度和断裂伸长率都有较大程度的提升。     

载银纳米纤维素/聚乙烯醇复合膜的制备及性能研究

目的制备一种具有良好力学性能和抑菌性能的新型抗菌聚乙烯醇复合膜。方法通过酸水解微晶纤维素制备纳米纤维素,经高碘酸钠氧化获得醛基纳米纤维素,加入银氨溶液原位合成载银纳米纤维素(Ag-DCNC)。以聚乙烯醇(PVA)为成膜基底,加入Ag-DCNC共混流延制备载银纳米纤维素/聚乙烯醇复合膜。结果 Ag-DCNC体积分数为3%时,复合膜的拉伸强度比纯PVA膜提高了8.8%。Ag-DCNC体积分数为5%的复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有较好的抑菌效果。结论载银纳米纤维素/聚乙烯醇复合膜具有较好的力学强度,对2种细菌均有良好的杀菌效果。该材料不但具有良好的性能,而且合成工艺简单,可以作为一种很有前途的抑菌膜用于包装行业。     

聚丙烯酸钠/纳米纤维素晶体-g-聚丙烯酰胺复合高吸水性树脂的制备与表征EI北大核心CSCD

先用铈(Ⅳ)盐引发丙烯酰胺(AM)在纳米纤维素晶体(NCC)表面接枝聚合,接枝产物NCC-g-PAM可稳定地分散在丙烯酸钠/丙烯酸混合单体水溶液中,然后以N,N-亚甲基双丙烯酰胺作交联剂通过原位光聚合制得聚丙烯酸钠(PAANa)/NCC-g-PAM复合高吸水性树脂。用红外光谱、X射线衍射、元素分析等方法对NCC-g-PAM进行了表征,通过红外光谱、扫描电镜、溶胀实验考察了NCC-g-PAM的添加对高吸水性树脂结构、形貌和吸水性能的影响。结果表明,NCC-g-PAM中NCC的晶态结构未改变,聚丙烯酰胺(PAM)的含量为59.54%。PAANa/NCC-g-PAM复合高吸水性树脂具有丰富的网孔结构,NCC-g-PAM中的PAM链与PAANa基体间形成了氢键。与PAANa高吸水性树脂相比,PAANa/NCC-g-PAM复合高吸水性树脂的吸水倍率和吸水速率均有所增加,吸水倍率最高可达3000 g/g,是PAANa的3.2倍,吸生理盐水倍率最高可达139 g/g,是PAANa的2.5倍。     

纳米纤维素晶体增强补强聚乙烯醇薄膜性能研究现状

目的 综述近几年有关将纳米填料纳米纤维素晶体(CNC)作为增强补强剂,提高聚乙烯醇(PVA)薄膜的物理性能方面的研究,以期为PVA薄膜材料的进一步开发和应用提供参考。方法 通过对相关文献进行收集与整理,阐述PVA/CNC复合薄膜的应用现状,介绍CNC的形貌特性、化学改性及成膜方式对改善PVA/CNC薄膜物理性能的研究现状,综述CNC分散性、交联剂和成膜条件对提高PVA/CNC复合薄膜物理性能的影响。结论 通过增加CNC在PVA基体中的分散性,针对不同用途选择对应的成膜方式,这样可有效改善PVA薄膜的力学性能、阻隔性能和耐水性等,提高PVA薄膜的使用价值。     

聚乙烯醇/纳米石墨片复合材料的制备及导电性能EI北大核心CSCD

首先使用高压均质法在水溶液中制备纳米石墨片(GNS),然后用溶液法制备了不同浓度的聚乙烯醇/纳米石墨片(PVA/GNS)复合膜。使用扫描电镜、原子力显微镜对GNS的形貌进行了表征。结果表明,高压均质法可以在水溶液中有效地剥离石墨片,剥离得到的GNS的厚度范围在几纳米至几十纳米。通过与聚乙烯醇/石墨粉(PVA/Graphite)混合液的对比,发现GNS在PVA溶液中有更好的分散性。本文考察了室温下PVA/GNS复合膜在不同GNS添加量情况下的导电性。结果表明PVA/GNS复合膜具有比石墨粉更低的渗流阈值,其渗流阈值低至3.36%(体积分数),并用渗流理论验证并解释了复合物的导电特性。     

静电纺纤维素纳米晶体/壳聚糖-聚乙烯醇复合纳米纤维的制备与表征

通过探索纤维素纳米晶体（CNC）添加量对壳聚糖-聚乙烯醇（CS-PVA）基体性能的影响,为静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维的制备提供理论支撑。以CNC、CS和PVA为原料,采用静电纺丝法成功制备不同CNC含量（质量分数）的静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维,并通过SEM、TGA和FTIR等分析手段对CNC/CS-PVA复合纳米纤维的微观结构和性能进行了表征。结果表明：添加CNC后静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维直径变大,表面变粗糙,力学性能和热学性能提高;随着CNC含量的增加,静电纺CNC/CS-PVA纤维的杨氏模量（E）和抗拉强度（σ）先增强后减弱,而外延起始温度继续上升。当CNC含量为3wt%时,静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维力学性能最好,相比于CS-PVA复合纳米纤维,E和σ分别提高了43.9%和24.8%;当CNC含量为20wt%时,静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维直径分布不均匀,可以观察到单根纤维表面存在少量的球状结构物质,同时外延起始温度达到328.83℃;FTIR分析得出,CNC与CS和PVA之间只存在分子间的相互作用而没有发生化学反应;随着溶液的酸性减弱,碱性增强,不同CNC含量的静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维稳定性逐渐提高,而CNC含量对其稳定性影响不大。     

聚氨酯弹性体/纤维素纳米晶体复合材料的制备及性能研究

通过浓硫酸水解脱脂棉制备纤维素纳米晶体(CNC),并用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTS)对其进行表面修饰。以4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚四氢呋喃(PTMG)、CNC、1,4-丁二醇(BD)为原料制备聚氨酯弹性体/纤维素纳米晶体(PUE/CNC)复合材料,研究了CNC用量对PUE/CNC复合材料性能的影响。结果表明:当CNC用量达到1%(wt,质量分数,下同)时,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别提高了178%和97.5%,热性能也有所提高;但CNC用量超过1.5%后,复合材料的力学性能下降,热性能仍保持提升。     

载银聚乙烯醇/纳米晶纤维素/氧化石墨烯复合膜的制备及性能研究

首先通过溶液共混浇铸成膜法制备了聚乙烯醇/纳米晶纤维素/氧化石墨烯(PVA/CNC/GO)复合膜,随后将其浸泡在AgNO3的乙醇/水混合溶液中,通过PVA还原Ag+制得了负载Ag的PVA/CNC/GO复合膜。使用扫描电子显微镜、紫外-可见分光光度计和万能材料试验机等手段对复合膜的结构与性能进行表征,结果表明:当CNC和GO质量比为1∶2时,Ag负载量达到最大值9.51%。所制备的载Ag复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有优异的抗菌活性,同时具有良好的机械强度和耐水性。     

离子液体法微晶纤维素/聚乙烯醇共混膜的制备及性能EI北大核心CSCD

以离子液体为微晶纤维素(MCC)和聚乙烯醇(PVA)的共溶剂,采用液-固相转变法制备MCC/PVA共混膜。共混膜经红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)、接触角测试和拉力试验等表征。FT-IR和SEM分析结果表明,两组分间有很好的相容性,用甲醇做沉淀剂可以制备出孔径均一的纳米共混膜。TGA和力学性能测试结果表明,共混膜具有良好的综合热稳定性、拉伸强度及尺寸稳定性。     

纳米纤维素/壳聚糖复合膜的制备和性能

目的获得力学性能和阻隔性能优异的食品包装用壳聚糖膜。方法通过超声法由糠醛渣纤维素制备纳米纤维素(NCC),将其与壳聚糖(CS)共混流延制备纳米纤维素/壳聚糖复合膜(NCC-CS)。结果复合膜中NCC质量分数为5%时,NCC-CS的拉伸强度比纯CS膜提高了30%,NCC-CS的透湿量比纯CS膜降低了24%。SEM分析结果表明NCC-CS复合膜微观结构致密。FT-IR和XRD的分析结果表明CS与NCC间存在着较强的相互作用。结论 NCC的加入对CS膜的力学性能和阻隔性能的提高有促进作用。     

聚乙二醇改性纳米纤维素/聚乙烯醇复合水凝胶的制备及性能

通过酸碱处理和机械研磨结合的方法制备纳米纤维素(CNFs),并利用冻融循环法分别制备了聚乙烯醇(PVA)和纳米纤维素/聚乙烯醇(CNFs/PVA)复合水凝胶,以及聚乙二醇(PEG)改性PVA和CNFs/PVA复合水凝胶。考察不同配方下复合水凝胶的微观形貌变化,并对复合水凝胶的溶胀性能、压缩强度及热稳定性能进行研究。结果表明,CNFs与PEG对PVA水凝胶的微观形貌均有改善作用,加入PEG后形成的PEG/PVA凝胶产生明显的三维网络结构。当PEG与CNFs同时加入到PVA凝胶后形成的CNFs-PEG/PVA凝胶具有均匀的互穿孔洞结构,此时复合水凝胶的孔隙率最高((67.5±4.3)%),溶胀度最好(980%),且压缩强度较PVA水凝胶也有所提升。PEG对复合凝胶的热稳定性无影响,而加入CNFs后,CNFs-PEG/PVA复合凝胶的初始热分解温度从235℃上升至300℃,显著提高了PVA凝胶的热稳定性。     

聚乳酸/改性纳米纤维素复合材料制备及性能

目的通过乙酸、高氯酸、乙酸酐等对纳米纤维素(NCC)进行乙酰化改性,再通过溶液浇铸法制备聚乳酸/改性纳米纤维素复合材料(PLA/m NCC)。方法采用紫外可见分光光度计对PLA/m NCC进行透明性测试及透光率分析;采用FE-SEM电镜观察m NCC在复合材料中的形貌;采用动态热机械分析仪进行动态热力学分析。结果与m NCC相比,NCC在PLA基体中的分散性更好。当m NCC质量分数小于4%时,可较均匀地分散在聚乳酸基体中,但随着m NCC含量的增加,团聚现象明显;PLA/m NCC的储能模量随着m NCC含量的增加而提高,但是m NCC的加入对材料玻璃化转变温度的影响非常小。结论为改善PLA的加工性能提供一定的实验及理论依据。     

硬脂酸改性聚乙烯醇/纳米纤维素复合阻隔涂料的制备

目的 为了以安全环保的方式提高聚乙烯醇(PVA)阻水阻气性,制备高阻隔PVA涂料,提高PVA的性能与应用范围。方法 在聚乙烯醇中填充纳米纤维素(Cellulose Nanofiber,CNF),并在此基础上添加硬脂酸进行耐水改性,探究对阻隔性能的影响,利用傅里叶红外光谱,X射线衍射,氧气、水蒸气透过率测试仪对其进行结构性能表征。结果 硬脂酸与PVA的酯化反应可以提高涂层的耐水性,PVA与CNF间能产生氢键,提高涂层结晶性能与阻隔性能,适量的硬脂酸的加入未降低CNF的结晶度,只降低了PVA的结晶性能,硬脂酸添加量为16%时涂层水蒸气透过率达到最低2.2 g/(m².d),氧气透过率达到1.3 cm³/(m².d)。结论 利用CNF填充与硬脂酸酯化协同改性制备的PVA阻隔涂料具有较高的阻隔性能,使其在阻隔涂层方面具有广阔的应用前景。     

透明阻燃纳米纤维素/黏土复合薄膜的制备和性能EI北大核心CSCD

先将多层结构的黏土剥离成单片层黏土以提高黏土厚度的均匀性,再借助纳米纤维素在水中优异的空间位阻效应提高黏土在干燥过程中的稳定性以实现黏土在薄膜厚度方向上的有序堆叠,提高纳米纤维素/黏土复合薄膜的透光率,制备了一种透明、阻燃纳米纤维素/黏土复合薄膜。使用SEM、XRD、AFM、TGA等仪器分析和表征了复合薄膜结构、热稳定性和阻燃性。结果表明,当黏土与纳米纤维素质量比为1:1时复合薄膜的透光率达到90%,极限氧指数>60%。     

具有自修复性能的纤维素纳米晶/聚氨酯复合材料的制备EI北大核心CSCD

在两步法制备聚氨酯弹性体的基础上,利用溶液共混的方法将纤维素纳米晶添加到热塑性聚氨酯弹性体中制备得到纤维素纳米晶/聚氨酯复合材料,并对复合材料的组成与结构、热力学及力学性能和自修复性能进行了表征。结果表明,与单纯的聚氨酯弹性体相比,纤维素纳米晶/聚氨酯复合材料表现出良好的力学性能,在纤维素纳米晶的质量分数为1%时,拉伸断裂强度和伸长率能够同时提高140%以上。同时,纤维素纳米晶/聚氨酯复合材料中存在的大量动态氢键赋予了材料优异的自修复性能,在50℃修复36h的样品断裂强度和伸长率分别可以达到5.4 MPa和1113%。     

聚丙烯酰胺/改性纳米纤维素晶体纳米复合水凝胶的光聚合制备与表征

先用马来酸酐对纳米纤维素晶体(NCC)进行表面改性得表面含碳-碳双键的改性NCC(mNCC),然后将丙烯酰胺(AM)和mNCC一起光聚合得PAM/mNCC纳米复合水凝胶;通过红外光谱、扫描电镜、热重分析、差热分析、溶胀实验和拉伸实验研究了水凝胶的结构和性能。结果表明,PAM/mNCC纳米复合水凝胶是一种物理/化学共交联水凝胶;与用质量分数0.25%N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联的PAM水凝胶相比,PAM/mNCC纳米复合水凝胶中的微孔尺寸分布更宽,PAM分子链的起始分解温度和玻璃化转变温度升高;当mNCC的用量占AM质量的5%~10%时,PAM/mNCC纳米复合水凝胶的饱和溶胀率、拉伸强度、断裂伸长率分别为PAM水凝胶的2.1~2.7倍、0.45~1.1倍、3.8~7.1倍。     

均相条件下纳米纤维素晶体接枝丙烯酸

研究了在均相条件下制备接枝率高、均一性好的丙烯酸接枝改性纳米纤维素晶体(AA-NCC)。纤维素原料在65%的氯化锌溶液中高速剪切溶解,再以过硫酸钾为引发剂,使纤维素与丙烯酸单体发生均相接枝共聚反应,进一步进行超声波处理,得到了AA-NCC。采用透射电子显微镜、X射线衍射仪和傅里叶变换红外光谱仪等对AA-NCC的微观形貌、晶体结构、谱学等性能进行表征研究。结果表明,AA-NCC为均匀的球形,粒径约为10nm~40nm,分散性有明显改善。而且AA-NCC具有纤维素的基本化学结构,但其结晶结构发生明显变化,结晶度下降。