高性能再生纤维素薄膜及其复合材料的制备

发布时间：2018-05-21 05:55

  本文选题：再生纤维素 + 自增强　； 参考：《青岛科技大学》2015年硕士论文

【摘要】：本论文主要采用张俐娜院士发明的低温NaOH/urea溶液溶解纤维素法制备高性能纤维素再生膜和GO杂化水凝胶复合材料。我们的主要工作分为三大部分。第一部分是探究凝固浴温度对纤维素再生薄膜结构和性能的影响。我们的工作是考察不同温度的5wt%H2SO4/10wt%Na2SO4水溶液对再生薄膜结构与性能的影响。通过DMA、UV-vis等仪器对再生膜的机械性能和光学性能进行表征；使用SEM、XRD观察再生膜内部微结构。实验结果表明较低温度(5～20℃)凝固浴再生的纤维素薄膜内部孔结构排布密集且孔径在0.2～0.3μm之间。当凝固浴温度上升到较高温度(30～40℃)后,再生膜内部孔径尺寸为0.4μ m以上。当凝固浴温度升高后,再生膜对可见光的透过率会大幅降低,机械性能也出现损减。我们发现凝固浴为15℃时,可以制备出光学性能和机械性能最优的再生纤维素薄膜。第二部分主要是考察离心力大小对再生纤维素薄膜材料性能的影响。该部分工作主要是通过改变离心速率大小来探究纤维素溶解液中的未溶解部分的纤维晶束是否对再生膜能实现自增强。POM观察纤维素溶解液中残留的纤维晶束排布密度和长度。万能拉力机、UV-vis测试仪分别表征再生膜机械性能和光学性能。我们发现以较低离心转速对纤维素溶解液处理后,溶液中会残存大量未溶解纤维晶束和未溶杂质、气泡等,尺寸较大。随着离心转速的提高,溶液中残留的纤维晶束逐渐减少,且尺寸趋于微小。低离心转速处理的纤维素溶解液中,大尺寸的纤维素晶束和杂质、气泡对再生膜的机械性能起到一定的损减作用。第三部分主要工作是制备GO杂化纤维素/CMC水凝胶。我们在该部分的工作是使用GO杂化纤维素/CMC水凝胶,借以提高后者的力学强度和机械稳定性。DMA测定杂化水凝胶的机械强度。SEM观察水凝胶内部微孔结构。UV-vis光谱测定GO在杂化水凝胶中的还原程度。水凝胶的热稳定性主要是使用TGA数据来表现。我们成功将氧化石墨烯加入到纤维素/CMC水凝胶体系中。当加入石墨烯后,杂化水凝胶表现出强而硬的机械性,而其超吸水特性却没有受到影响。
[Abstract]:In this paper, high performance cellulose regenerative membrane and go hybrid hydrogel composite were prepared by NaOH/urea solution dissolving cellulose method developed by academician Zhang Lina. Our main work is divided into three parts. The first part is to explore the effect of coagulation bath temperature on the structure and properties of cellulose regenerated film. Our work is to investigate the effects of 5wt%H2SO4/10wt%Na2SO4 aqueous solution at different temperatures on the structure and properties of regenerated films. The mechanical and optical properties of the regenerated films were characterized by means of DMA-UV-vis and SEM XRD were used to observe the microstructure of the regenerated films. The experimental results show that the internal pore structure of cellulose film regenerated in the coagulation bath is dense and the pore diameter is between 0.2 渭 m and 0.3 渭 m. The internal pore size of regenerated membrane was more than 0.4 渭 m when the solidification bath temperature reached 30 ~ 40 鈩，

本文编号：1918013