剑麻纤维素微晶(壳聚糖/聚对苯乙烯磺酸钠)层层自组装及其复合材料的热性能和阻燃性能

采用层层自组装法,在剑麻纤维素微晶(SFCM)表面交替吸附壳聚糖(CH)和聚对苯乙烯磺酸钠(PSS)构筑CH/PSS阻燃涂层,采用Zeta电位、热重分析、场发射扫描电镜、垂直燃烧测试和燃烧量热等手段对复合材料的结构和性能进行表征。结果表明,CH/PSS涂层已经成功包覆在SFCM表面;随着吸附CH/PSS层数增加,复合材料的初始分解温度由302℃降低至237℃,残炭率由4.76%提高至27.34%;与纯SFCM相比,SFCM(CH/PSS)5点燃时间延长了1倍,残炭率提高到35.3%,最大热释放速率峰值(pkHRR)和热释放总量(Total HR)分别减少了87%和51.6%,说明构筑的自组装涂层明显提高了SFCM的阻燃性能。     

聚吡咯@剑麻纸浆复合材料对甲基橙的吸附性能

基于剑麻纸浆与吡咯通过原位聚合方法制备聚吡咯@剑麻纸浆(PPy@ SP)复合材料,研究了剑麻纸浆对聚吡咯的分散效果和PPy@ SP复合材料在溶液中对偶氮类有机阴离子染料甲基橙(MO)的吸附效果。采用偏光显微镜和扫描电镜观察发现,剑麻纸浆可以有效地解决聚吡咯团聚问题。PPy@ SP复合材料对MO染料的吸附依赖于溶液的pH值,pH等于5时吸附效果较好。通过对实验数据进行分析拟合,PPy@ SP对MO染料的吸附过程较好地符合伪二级动力学模型和Langmuir等温模型,298 K的最大吸附容量达到了245.98 mg/g。     

聚吡咯@剑麻纳米纤维素复合材料对甲基橙的吸附性能研究

采用剑麻纳米纤维素与吡咯通过原位化学氧化法制备聚吡咯(PPy)@剑麻纳米纤维素(CNF)(PPy@CNF)复合材料,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDS)对PPy@CNF进行形貌和结构表征,研究PPy@CNF在溶液中对偶氮类有机阴离子染料甲基橙(MO)的吸附效果,结果表明,在聚合时吡咯单体浓度为6.0g/L时,PPy@CNF对MO吸附容量最大,达到335.1mg/g。     

可再生CH/PA阻燃涂层对剑麻纤维素微晶的改性

采用层层自组方法在剑麻纤维素微晶(SFCM)表面吸附天然聚电解质壳聚糖(CH)和植酸(PA),构筑可再生CH/PA阻燃涂层,用Zeta电位、热重分析(TGA)、场发射扫描电镜(FESEM)、垂直燃烧测试(VFT)和燃烧量热仪(MCC)等手段对复合材料进行了表征。Zeta电位和FESEM结果显示,在CH和PA吸附过程中电位正负交替变化,SFCM表面局部位置被一层凸起的涂层包覆。TGA和FESEM结果表明,随着CH/PA层数的增加复合材料的初始分解温度由299℃降低至257℃,残炭率由5.41%提高至37.64%,SFCM(CH/PA)5的TG残炭物表面未出现螺旋状收缩,纤维素形貌基本上不变;VFT结果显示,SFCM(CH/PA)5续燃时间(39 s)比纯SFCM(150 s)缩短了111 s。MCC结果表明,SFCM(CH/PA)5的热释放速率峰值(pkHRR)和热释放总量(Total HR)与纯SFCM相比分别减少70.6%和79.2%,表明CH/PA涂层具有明显提高SFCM阻燃性能的作用。