竹浆纤维素纳米纤维对硝化纤维素膜的增强作用

• 作者: 吕妍妍 吴雪 周逸 张仁旭 樊浩瑜 赵利斌 邵自强 魏洁
• 来源期刊: 含能材料
• 学科: 化学
• 关键词: 纤维素纳米纤维(CNFs) 硝化纤维素(NC) 复合膜增强
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 671-678
• 页数: 8页
• 分类号: TJ55|O64
• 字数: 5390字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11943/CJEM2018231

摘要

为获得力学性能更好的硝化纤维素膜材料,对竹浆进行2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基(TEMPO)选择性催化氧化-超声处理,得到直径纳米级、长度微米级的纤维素纳米纤维(cellulose nanofibrils,CNFs).采用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)或DMF/H2O混合溶剂作分散剂,先后将硝化纤维素与酸化和未酸化的CNFs进行充分混合,在不同的分散剂条件下制备出CNFs增强的硝化纤维素膜,采用透射电镜(TEM)、热重(TG)、力学拉伸试验、动态力学热分析(DMTA)等测试表征了CNFs形态尺寸以及CNFs增强的硝化纤维素膜力学性能变化规律.结果表明,CNFs的直径为5～10 nm,长度为500～3000 nm;酸化与未酸化的CNFs在DMF中分散性均好于丙酮溶液;在DMF/H2O分散体系中水的体积分数达到20％时出现了CNFs团聚;在DMF分散剂体系中,加入酸化的CNFs制备出的复合膜拉伸强度为52.0 MPa,断裂伸长率为10.4％,显著高于空白样(36.6 MPa,8.4％).