利用酸-纤维素相互作用来定制酸-聚合物混合物的等级和机制
Daseul Jang1, Laura E Beckett1, Jong Keum2
1Department of Materials Science and Engineering, University of Delaware, 127 The Green, 201 Dupont Hall, Newark, Delaware, 19716, USA. lkorley@udel.edu.
蜘蛛丝启发的-聚氨酸杂交物 (PPU) 与纤维素纳米晶体 (CNC) 结合,可以创建可调的纳米复合材料. 定制的-纤维素相互作用控制机械性能,提供一种新的材料设计策略.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 蜘蛛丝的等级结构激发了先进的材料设计.
- 控制聚合物机械性能对于各种应用至关重要.
- 纳米填充剂可以通过矩阵填充剂相互作用来提高聚合物性能.
研究的目的:
- 开发机械调节的纳米复合材料,使用-聚氨酸混合物 (PPU) 和纤维素纳米晶体 (CNC).
- 研究-纤维素相互作用在控制材料结构和性能方面的作用.
- 探索一种新的策略,使用基于的系统创建量身定制的材料.
主要方法:
- 合成的-多氨基酸杂交物 (PPU).
- 在PPU矩阵中嵌入纤维素纳米晶体 (CNC).
- 分析了纳米复合材料的二级结构和层次排序.
- 测量了PPU/CNC复合材料的机械性能 (模量).
主要成果:
- 在所有PPU/CNC纳米复合材料中观察到基和CNC相互作用.
- 这些相互作用抑制了α-螺旋顺序,但促进了β-片的形成.
- 的模量在10到150MPa之间,取决于PPU和CNC的含量.
- 材料属性由CNC增强,序和微相分离来控制.
结论:
- 利用酸纤维素相互作用为设计具有向机械性质的材料提供了一种策略.
- 这种方法允许使用有限的组建块进行可调整的机械性能.
- 这些发现为创建先进的聚合物纳米复合材料提供了一条新的途径.
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