纤维素纳米纤丝/聚乙烯醇复合材料热性能与力学性能研究

通过溶液浇铸法制备了纤维素纳米纤丝(CNFs)/聚乙烯醇(PVA)复合材料,利用TG、DSC、DMA等方法考察了CNFs对PVA热性能与力学性能的影响。结果表明:CNFs的加入提高了PVA的结晶度与熔点,但随着CNFs含量的增加,由于CNFs与PVA之间存在较强的氢键作用,限制了PVA分子链的运动,使得PVA的熔点与结晶度略有下降;CNFs的加入使得PVA的玻璃化转变温度、拉伸强度与弹性模量提高,添加2%CNFs的PVA复合材料的拉伸强度与弹性模量均达到最大值,分别较纯PVA提升了28.9%与14.1%。     

聚乳酸/细菌纤维素复合材料制备研究

采用溶液浇铸的方法制备了聚乳酸／细菌纤维素（PLA／BC）复合膜,研究了不同用量的BC对PLA力学性能的影响。将制备的薄膜置于模拟体液与磷酸盐缓冲稀释液中做降解实验,考察了BC对PLA降解性能的影响。结果表明：随着BC用量的增加,改性PLA的断裂伸长率、拉伸强度明显提高,降解速率加快。     

聚乳酸/纳米纤维素复合材料的制备及应用

介绍了纳米纤维素的性质,综述了制备纳米纤维素的方法,特别是化学法和机械法制备纳米纤维素,并对聚乳酸/纳米纤维素复合材料的制备和应用进行了综述,介绍了其在医药领域和食品领域,最后对聚乳酸/纳米纤维素复合材料的发展前景进行了展望。     

纳米纤维素/聚乳酸复合材料的制备与研究

利用纳米纤维素(CNFs)对聚乳酸(PLA)进行增强改性,通过浸渍法制备CNFs/PLA复合材料。测试了CNFs/PLA复合材料的红外谱图、力学性能、热膨胀系数和透光率,并用扫描电镜(SEM)分析了复合材料的拉伸断面。实验结果表明,CNFs的加入,使复合材料的力学性能和热稳定性得到显著提高,CNFs与PLA是通过物理作用结合在一起的,CNFs的加入使得PLA对紫外线的阻挡效果增强。从SEM图分析可知,CNFs与PLA结合得很好。比较木粉和棉花两种原料制备的CNFs对复合材料性能的影响可知,木粉制备的CNFs对提高PLA的性能更好。     

球形纤维素纳米纤丝气凝胶的制备及性能表征

以桉木纸浆为原料,制备了不同纤维素质量分数（1%、1.5%、2%和2.5%）的球形纤维素纳米纤丝（CNF）气凝胶。通过扫描电子显微镜（SEM）、全自动比表面积与孔隙度分析（BET）仪、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）仪、组合型多功能水平X射线衍射（XRD）仪和热重分析（TG）仪等技术对制备的CNF气凝胶的进行表征。结果显示：制备的CNF气凝胶为球状,是一种具有三维网络结构的介孔材料,其密度为0.0248~0.0427 g/cm³,孔隙率≥97.33%,孔径≤19.4 nm。该气凝胶材料具有纳米纤维素的红外特征峰,其晶型结构仍然为纤维素Ⅰ型结构,且拥有良好的热稳定性,当CNF质量分数为2%时,气凝胶的最大失重速率温度（T_max）为306.52 ℃。伴随着CNF质量分数的增加,CNF气凝胶的密度、孔隙率逐渐减小,孔体积、BET比表面积先增大后减小,孔径先减小后增大。     

改性纳米纤维素/聚乳酸复合材料的制备及性能

通过化学酸水解法从农林废弃物油茶果壳中提取出纳米纤维素(CNC),并利用丁酸酐对CNC进行表面修饰,获得了丁酸酯化纳米纤维素(BCNC),再通过溶液浇铸法制备了BCNC/聚乳酸(PLA)复合材料。研究了CNC改性前后的形貌、性能变化以及BCNC对PLA膜力学性能、阻隔性能和透光率的影响。结果表明,经改性后,纳米纤维素的团聚现象得到改善并能稳定分散在非极性有机溶剂中。与纯PLA膜相比,当BCNC质量分数为5%时,PLA膜的拉伸强度提升了30.1%,水蒸气透过率和氧气透过率分别下降了60.0%和35.0%,且膜的透光率保持在60%以上。     

毛竹纳米纤丝化纤维素/TiO2气凝胶的制备及表征

以钛酸四丁酯为原料,纳米纤丝化纤维素(NFC)为模板,制备NFC/TiO₂气凝胶。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、比表面积及孔径分析仪对其进行表征。结果表明:NFC/TiO₂气凝胶中NFC保留了其原有的空间网络结构;TiO₂主要以颗粒的形式附着在NFC表面;通过BET分析可知其比表面积为12.55 m²/g,平均孔径为17.07 nm。     

聚乳酸/酯化纤维素/纳米CaCO3复合材料的制备与表征

采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/酯化纤维索/纳米CaCO3复合材料,并通过力学性能测试、差示扫描量热仪、热重分析和扫描电镜等测试手段对复合材料的性能进行了表征.结果表明,当酯化纤维素和纳米CaCO3的总含量小于5%时,能够起到较好的增强作用,复合材料的力学性能明显优于纯PLA;酯化纤维素和纳米CaCO3的加入起到...     

橡胶木纤维素纳米纤丝/二氧化锰/碳纳米管柔性电极材料的制备及表征

以橡胶木为原料,通过化学处理得到橡胶木纯化纤维素(PCF),在此基础上通过高速剪切结合超声波处理制备得到纤维素纳米纤丝(CNF)。通过单相合成法制备二氧化锰(MnO₂)纳米片。以CNF为结构支撑体,MnO₂纳米片和碳纳米管(CNTs)作为活性电极物质,通过真空抽滤的方式制备CNF/MnO₂/CNTs柔性电极材料。采用多种手段对CNF、MnO₂以及电极材料的结构性能进行表征,并测试了电极材料的电化学性能。结构性能表征结果表明：CNF的直径为3~10 nm,具有大的长径比,是很好的结构支撑体,CNF为纤维素Ⅰ型结构;MnO₂纳米片为片层花瓣状结构,晶型为δ型。电化学性能测试结果表明：在扫描速率为50 mV/s时电极材料的比电容值为78.45 F/g,在电流密度为0.1 A/g时的电极材料比电容值为97.02 F/g,在低频区时,交流阻抗(EIS)曲线的直线部分斜率较大,表明电极材料具有良好的电容特性,在200次充放电循环测试过程中,电极材料的电容保留率始终维持在99%左右,表明该电极材料具有良好的电化学性能并且具有一定的柔性变形能力,可用作超级电容器的电极材料。     

聚乳酸/酯化纤维素/纳米CaCO_3复合材料的制备与表征

采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/酯化纤维素/纳米CaCO3复合材料,并通过力学性能测试、差示扫描量热仪、热重分析和扫描电镜等测试手段对复合材料的性能进行了表征。结果表明,当酯化纤维素和纳米CaCO3的总含量小于5%时,能够起到较好的增强作用,复合材料的力学性能明显优于纯PLA;酯化纤维素和纳米CaCO3的加入起到了异相成核作用,但会降低复合材料的热稳定性;酯化纤维素在复合材料中分散充分,无聚集现象;但当填料总含量大于10%时,纳米CaCO3发生明显发生聚集。     

热处理剑麻/PLA复合材料的制备与力学性能研究

采用真空干燥箱对剑麻纤维进行预处理,并与聚乳酸(PLA)复合制备了剑麻纤维含量为50%的全降解环保型复合材料。研究了真空条件下剑麻纤维热处理温度、热处理时间对剑麻纤维成分、结构和复合材料性能的影响,并通过红外光谱和扫描电镜分析其作用机理。结果表明:在真空条件下,热处理使剑麻结构发生变化,半纤维素降解,改善了界面结合能力,且适宜的热处理温度、热处理时间有利于复合材料力学性能的提高。     

PLA/SPI复合纤维的电纺制备与表征

以聚乳酸（PLA）和大豆分离蛋白（SPI）为原料,采用静电纺丝技术,制备了PLA/SPI复合纤维。采用FT-IR、SEM、XRD等分析手段对复合纤维进行表征。结果表明：PLA/SPI复合纤维中PLA和SPI通过氢键缔合,纤维直径分布在100~300nm之间。     

聚乳酸/淀粉复合材料的制备及性能研究

采用熔融共混的方法制备了聚乳酸/淀粉复合材料。通过力学测试、DSC、DMA和SEM等分析,研究了聚乳酸和淀粉在不同质量配比下,复合材料力学性能、热性能、吸水率的变化,并研究了增容剂环氧树脂对复合材料性能的影响。通过研究发现,随着淀粉含量的增加,复合材料力学性能下降,结晶度减小,储能模量降低,吸水率增大;环氧树脂的加入能提高复合材料的力学性能;SEM分析表明,聚乳酸/淀粉复合材料的断裂面呈脆性断裂特征。     

聚乳酸/纳米Dy_2O_3复合材料的制备与热性能研究

采用接枝法分别制备了环氧树脂改性纳米氧化镝(Dy2O3-g-EP)和聚乳酸接枝马来酸酐(PLA-g-MAH),通过溶液共混法制备了PLA/纳米Dy2O3复合材料,并研究了增容剂PLA-g-MAH对复合材料热性能的影响。结果表明:EP接枝提高了纳米Dy2O3在溶剂中的稳定性;未改性纳米Dy2O3使PLA的热分解温度提高,而Dy2O3-g-EP则使其下降;PLA-g-MAH的加入有利于提高PLA的热分解温度与玻璃化转变温度。     

Production and Characterization of Cellulose Nanofibrils from Different Chemical and Mechanical Pulps

In this study, mechanical fibrillation for the production of cellulose nanofibrils (CNF) from chemical and mechanical pulps with different chemical compositions was studied. To investigate the effect of nanofibrillation on wood pulps by the grinder, the nanofibrils obtained from grinded pulp were characterized with morphology, particle size distribution, apparent viscosity in aqueous solution, degree of crystallinity, and water retention capacity. The results showed that the low lignin-containing unbleached kraft pulp (UKP) exhibited good performance for fibrillation, resulting in CNF with high viscosity, high water retention value, and small particle size. However, the fibrillation of high lignin-containing chemi-thermomechanical pulp was the most inefficient which resulted in heterogeneous materials with relatively low viscosity, low water retention value, and large particle size compared to chemical pulps. Furthermore, bleached softwood pulp from radiata pine was found to be much faster and for easier fibrillation compared to the bleached hardwood pulp from acacia due to the more rigid structure of hardwood fibers.     

聚乳酸/DMSO增塑淀粉复合材料的制备与表征

采用聚乳酸分别和纯淀粉及二甲基亚砜(DMSO)塑化淀粉进行共混制备了淀粉/聚乳酸复合材料,通过力学性能测试,DSC测试,TG分析及SEM观察发现淀粉含量增加,材料力学性能降低,而经DMSO塑化淀粉共混物虽然其拉伸强度等力学性能降低,但冲击强度和弯曲应变均提高,且复合材料结晶度有较大提高,DMSO质量分数为3%时,复合材料的冷结晶温度降低9.4℃,熔融温度降低2.2℃。纯淀粉和聚乳酸共混复合材料呈现明显的两相结构,加入DMSO之后,界面黏结加强,呈现均相特征。     

生物可降解聚乳酸的制备及其性能研究

以L-乳酸(LLA)为原料合成L-丙交酯,通过L丙交酯开环聚合制备高分子量的聚乳酸(PLA)。考察反应温度、反应时间以及催化剂用量对PLA的影响,获得优化的聚合工艺条件。GPC测得PLA的重均分子量可达21.9×104g/mol。FTIR和旋光度测试表明产物为聚L-乳酸(PLLA)。DSC和XRD测试证明:PLLA为结晶性材料,熔点为170℃,属于α'-和α-相共存的混合晶型。拉伸测试表明:高分子量的PLLA具有良好的力学性能。     

细菌纤维素增强改性聚碳酸亚丙酯复合材料的制备及性能

将细菌纤维素(BC)作为增强材料加入聚碳酸亚丙酯(PPC)基体中,采用溶液浇铸法制备了PPC/BC复合薄膜材料,研究了BC用量对PPC拉伸性能、热稳定性能及降解性能的影响。结果表明:随着BC用量的增加,PPC/BC复合薄膜的拉伸强度和热稳定性能明显提高,降解速率减慢。     

溶液插层法制备PLA/HTCC-MMT纳米复合材料及其性能表征

以壳聚糖(CTS)和新疆地产蒙脱土(MMT)为原料制备了壳聚糖季铵盐改性蒙脱土(HTCC-MMT),通过溶液插层法制备了聚乳酸(PLA)/HTCC-MMT纳米复合材料。利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TG)等对其微观结构、力学性能、热稳定性及降解性进行了表征和分析。结果表明:HTCC-MMT用量达到5%时,PLA/HTCC-MMT纳米复合材料的力学性最佳;HTCC-MMT的加入使PLA/HTCC-MMT纳米复合材料热稳定性得到了提高加,快了PLA的降解。