NCC-g-ECH/EP纳米复合材料的制备与性能研究

发布时间：2021-01-09 08:55

　　纳米纤维素（NCC）具有众多的优异性能,如强度高、杨氏模量高等。另外,NCC还具有制备成本低、制备方法简单轻质、可降解等的优点。但由于NCC自身化学结构的特点,首先,NCC的结构中存在大量的羟基,赋予其超强的亲水性,这使得NCC不能很好的溶于弱极性溶剂和树脂基体中;其次,NCC比表面积较大,具有较高的热力学势能,导致纤维间易产生自团聚现象,使其在基质中的分散性差,与基质之间的界面相容性不好,限制了纳米纤维素的应用范围;最后,纳米纤维素缺乏目标属性,这也是阻碍NCC广泛应用的一大障碍。针对这些问题,实验制备了NCC,并在NCC表面进行改性,接枝环氧基。环氧树脂（EP）是热固性树脂之一,具有粘结强度高、收缩率低、耐化学腐蚀性好等优点,但EP固化物的脆性较大,易开裂,限制适用范围及寿命。首先,本文利用硫酸酸水解处理微晶纤维素,制得NCC。其次,以N,N-羰基二咪唑（CDI）为活化剂,对NCC进行活化处理,形成活性中间体,再使用环氧氯丙烷（ECH）与活性中间体进行接枝反应,得到接枝环氧基的纳米纤维素（NCC-g-ECH）。通过马尔文纳米粒度与电位检测仪、红外光谱（FT-IR）、接枝率测试、透射... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

酸解法制备纳米纤维素的流程图

浴锅中机械搅拌，分批加入一定量的 N，N-羰基二咪唑（CDI），充分反应 2 h。再称取一定量环氧氯丙烷缓慢滴加到三口瓶中，充分反应 4 h，得到混合反应物。用十倍于反应液的无水乙醇进行反复离心洗涤，蒸干溶剂后得到目标接枝产物。实验流程见图 2.2。其中，反应温度 T 与反应物的摩尔比（NCC：CDI：ECH）详见表 2-3。将各反应条件下所得的样品分别记为 A、B、C。NCC

倒入预热过的模具中，设定固化温度梯度为 80 ℃保温 2 h、150 ℃保温 2 h，待固化完全、冷却、脱模后即可制得 NCC/EP 和 NCC-g-ECH/EP 纳米复合材料。具体操作间图 2.3。NCC、NCC-g-ECH 与环氧树脂复合材料配比见表 2-4。按照同比例制备 NCC/EP 和 NCC-g-ECH/EP 复合材料，进行性能对照。NCC-g-ECH(NCC)

【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米纤维素的制备及其在包装中的应用研究[J]. 闫洪月,张正健.  上海包装. 2017(10)
[2]纳米纤维素的改性及应用[J]. 侯淑娜,苏巧权,林春香.  中华纸业. 2017(22)
[3]纳米纤维素-竹粉改性环氧树脂复合材料研究[J]. 胡斌涛,丁英豪,王佳伟,黄浩宇,童婷,葛志伟,张艳.  热固性树脂. 2017(05)
[4]环氧树脂增韧改性研究进展[J]. 陈兵,王晓洁,王喜占.  中国胶粘剂. 2017(02)
[5]环氧树脂增韧技术进展[J]. 胡传群,万式青.  化工新型材料. 2017(01)
[6]纳米纤维素的制备及其复合材料的应用研究进展[J]. 张思航,付润芳,董立琴,顾迎春,陈胜.  中国造纸. 2017(01)
[7]纳米纤维素增强仿贝壳结构黏土复合材料性能研究[J]. 赵艳文,李云飞,陈静,叶宏军,蒋蔚,顾轶卓.  航空制造技术. 2016(Z2)
[8]聚苯乙烯改性纤维素纳米晶体对聚甲基丙烯酸甲酯热稳定性的增强作用[J]. 尹园园,田秀枝,朱春波,蒋学,王鸿博,高卫东.  南京林业大学学报(自然科学版). 2016(05)
[9]细菌纳米纤维素水凝胶用于退热降温贴的潜力[J]. 洪思仪,魏斌.  纤维素科学与技术. 2015(04)
[10]纳米纤维素晶须的表面改性及其在环氧树脂中的应用[J]. 王文俊,王维玮,洪旭辉.  高分子学报. 2015(09)

博士论文
[1]纳米微晶纤维素的制备、改性及其增强复合材料性能的研究[D]. 赵群.东华大学 2014

硕士论文
[1]纳米微晶纤维素ARGET ATRP自增长接枝PMMA的研究[D]. 王晓惠.哈尔滨理工大学 2015
[2]巨菌草制备纳米纤维素的研究[D]. 卢麒麟.福建农林大学 2013
[3]机械力化学法制备纳米纤维素及其改性研究[D]. 林雯怡.福建农林大学 2013
[4]纳米纤维素晶须表面丙烯酸接枝改性[D]. 周刘佳.华南理工大学 2011



本文编号：2966348