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    纖維素在改性水性聚氨酯中的應用

    來源:??????2022-6-20 13:45:57??????點擊:
    1. 纖維素改性劑
    纖維素豐富的天然高分子材料,也是一種天然的可再生資源。 纖維素大分子的基環是具有 β-1,4糖苷鍵的D-葡萄糖多糖,相對分子量約為50 000~2 500 000,分子式為(C6H10O5)n。
    在高分子化學的誕生和發展過程中,纖維素化學是一個主要的研究課題。以纖維素為原料,可以生產人造絲、玻璃紙、硝酸鹽、乙酸酯等酯類衍生物和各種改性纖維素。納米纖維素具有許多優良的性能,特別是高強度。由于葡萄糖單元結構中羥基含量高,納米纖維素晶體在水體系中具有良好的疏松性。因此,納米纖維素在改性水性聚氨酯中的應用得到了廣泛的研究。

    水性聚氨酯


    2.纖維素改性水性聚氨酯的研究與發展
    選用通過酸催化可以水解法制備了納米材料纖維素晶須(NCW) 懸浮液并對其進行分析表征。NCW 對WPU 松散體技術具有中國必定的增稠和觸變作用,研討了不同溫度、NCW 含量對懸浮液黏度的影響。跟著 NCW 的參加,相比于原水性以及聚氨酯結構松散管理體系,黏流活化能大大減小、觸變性從而增大,能下降 WPU 松散體對溫度的敏感性,可作為研究一種發展新型的增稠 -流變功能二合一助劑。
    以纖維素納米晶為添加劑制備了水基聚氨酯纖維素納米晶復合材料,并對纖維素的結構、形態以及在復合材料功能上的添加量進行了分析和表征。力學功能試驗表明:纖維素納米晶作為水性聚氨酯的增強劑,其增強效果非常顯著。
    用硫酸水解含蠟的玉米湖粉和棉絨制備了淀粉納米晶(STN)和纖維素晶須(CW),并首次將STN和CW加入聚氨酯基體中。 研究了STN和CW含量分別為1%~5%和0.2%~1%的納米復合水性聚氨酯材料的性能。 1%STN和0.4%CW改性的水性聚氨酯納米復合材料的拉伸強度、楊氏模量和拉伸強度分別提高135%、252%和136%。 基材的開裂伸長率保持恒定,并且具有更大的耐熱性。 不同的多糖納米晶形成強大的氫鍵網絡,增強協同效應,為天然納米晶和晶須制備高性能納米復合材料提供了新的途徑。
    采用原位聚合法合成了納米纖維素水性聚氨酯(wpu)。當硝酸纖維素含量從0% 增加到10% 時,復合材料的彈性模量和強度分別由1.7 mpa 增加到107.4 mpa 和由4.4 mpa 增加到9.7 mpa,柔韌性略有下降。Wpu 的接枝促進了基體軟段的結晶,極大地改善了材料的界面結合,進而顯著提高了納米復合材料的熱穩定性和力學性能。
    3 定論
    充分利用天然高分子材料的優良特性,賦予水性聚氨酯材料新的、更高的功能,為提高水性聚氨酯材料的誘導性和功能性提供新的研究思路。它在涂料、醫療、生命科學研究、醫用材料和環境降解方面有著廣闊的應用前景。目前天然高分子材料對水性聚氨酯的改性還處于探討階段,需要進一步深入探討。

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