比色湿敏型NCC/PAA膜的构筑及调控机制

发布时间：2022-02-22 20:25

　　湿度与人类的生活和社会活动密切相关,湿度不当会给人们的生产、生活造成很大隐患。近年来,具有手性向列液晶效应的纳米晶纤维素（nanocrystalline cellulose,NCC）引起了极大的关注,这种NCC干燥后膜的颜色随环境湿度的变化而改变。水性聚丙烯酸（poly acrylic acid,PAA）涂料具有良好的防腐性、耐水耐候性、成膜性和保色性,在防水、防火、防腐、海洋防污以及隔热保温涂料等功能方向上已有着广泛的应用,但是对水性PAA清漆色彩的功能化改性却鲜有报道。本论文采用硫酸酸解法制备NCC,通过蒸发诱导自组装彩虹效应的NCC薄膜。探讨了酸浆比（8:1、10:1、12:1）和酸解温度（45℃、60℃）的不同对NCC胶体悬浮液液晶效应和NCC彩虹膜湿敏性的影响。并以此基础上以NCC胶体为模板,将水性PAA清漆加入NCC中制备比色湿敏型NCC/PAA彩虹膜,探讨NCC与PAA的配比（NCC:PAA=98:2、95:5、90:10、80:20、70:30）、外加电解质Na⁺以及超声处理（10min、20 min、30 min）对NCC/PAA比色湿敏性的影响... 

【文章来源】：南京林业大学江苏省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题来源
    1.2 选题背景及依据
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 液晶材料在湿度传感中的应用
        1.3.2 NCC的手性向列液晶效应
            1.3.2.1 NCC手性液晶效应的形成
            1.3.2.2 NCC液晶效应在聚合物中的组装
            1.3.2.3 NCC液晶效应在聚合物中组装形成的湿敏光学材料
        1.3.3 NCC在涂料中的应用
    1.4 国内外关于NCC液晶效应研究中存在的问题
    1.5 论文目的及创新点
    1.6 论文主要研究内容及技术路线
第二章 比色湿敏型NCC膜的制备及调控机制
    2.1 前言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 试验材料
        2.2.2 NCC彩虹膜的制备及调控
            2.2.2.1 具有手性向列液晶效应NCC的制备
            2.2.2.2 NCC彩虹膜的制备
            2.2.2.3 NCC彩虹膜的湿度调控
        2.2.3 NCC彩虹膜的性能测试及表征
            2.2.3.1 NCC胶体表面电化学状态测试
            2.2.3.2 透射电子显微镜(TEM)测试
            2.2.3.3 场发射扫描电镜(FE-SEM)测试
            2.2.3.4 傅里叶红外变换光谱(FTIR)测试
            2.2.3.5 X射线多晶衍射仪(XRD)测试
            2.2.3.6 偏光显微镜(POM)测试
            2.2.3.7 紫外-可见分光光度计(UV-Vis)测试
    2.3 结果与分析
        2.3.1 NCC表面电化学状态分析
            2.3.1.1 Zeta电位分析
            2.3.1.2 表面磺酸基(-OSO3-)分析
        2.3.2 NCC悬浮液形貌分析
        2.3.3 NCC彩虹膜自组装形貌分析
        2.3.4 NCC彩虹膜的化学结构分析
        2.3.5 NCC彩虹膜的晶型结构分析
        2.3.6 NCC液晶效应分析
        2.3.7 NCC彩虹膜的湿敏性分析
            2.3.7.1 NCC彩虹膜的湿敏性
            2.3.7.2 NCC彩虹膜的湿敏性调控机制
    2.4 小结
第三章 比色湿敏型NCC/PAA膜的制备及调控机制
    3.1 前言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 试验材料
        3.2.2 NCC/PAA彩虹膜的制备与调控
            3.2.2.1 NCC/PAA复合涂料的制备
            3.2.2.2 NCC/PAA彩虹膜的制备
            3.2.2.3 NCC/PAA彩虹膜的调控
        3.2.3 NCC/PAA彩虹膜的性能测试与表征
            3.2.3.1 场发射扫描电镜(FE-SEM)测试
            3.2.3.2 傅里叶红外变换光谱(FTIR)测试
            3.2.3.3 X射线多晶衍射仪(XRD)测试
            3.2.3.4 紫外-可见分光光度计(UV-Vis)测试
    3.3 结果与分析
        3.3.1 NCC/PAA彩虹膜自组装形貌分析
            3.3.1.1 NCC/PAA配比对NCC/PAA彩虹膜自组装形貌的影响
            3.3.1.2 Na~+对NCC/PAA彩虹膜自组装形貌的影响
            3.3.1.3 超声处理对NCC/PAA彩虹膜自组装形貌的影响
        3.3.2 NCC/PAA彩虹膜化学结构分析
            3.3.2.1 NCC/PAA配比对NCC/PAA彩虹膜化学结构的影响
            3.3.2.2 Na~+对NCC/PAA彩虹膜化学结构的影响
            3.3.2.3 超声处理对NCC/PAA彩虹膜化学结构的影响
        3.3.3 NCC/PAA彩虹膜晶型结构分析
            3.3.3.1 NCC/PAA配比对NCC/PAA彩虹膜晶型结构的影响
            3.3.3.2 Na~+对NCC/PAA彩虹膜晶型结构的影响
            3.3.3.3 超声处理对NCC/PAA彩虹膜晶型结构的影响
        3.3.4 NCC/PAA彩虹膜湿敏性分析
            3.3.4.1 NCC/PAA配比对NCC/PAA彩虹膜湿敏性的影响
            3.3.4.2 Na~+对NCC/PAA彩虹膜湿敏性的影响
            3.3.4.3 超声处理对NCC/PAA彩虹膜湿敏性的影响
        3.3.5 NCC/PAA彩虹膜比色湿敏性调控机制分析
    3.4 小结
第四章 总结论与展望
攻读学位期间发表的学术论文
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3640146