纤维素纳米纤维在甲基烯酸基纳米复合材料中的分散
Valentina Cavallo1,2, Sébastien Pruvost1, Jean-François Gerard1
1Université de Lyon, CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1, INSA Lyon, Université Jean Monnet, UMR 5223, Ingénierie des Matériaux Polymères, CEDEX, F-69621 Villeurbanne, France.
Polymers
|August 12, 2023
概括
这项研究开发了透明的聚合物纳米复合材料薄膜,使用了聚甲基甲酸-协同甲酸和纤维素纳米纤维. 由此产生的材料显示了增强的机械强度,同时保持了光学清晰度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 开发具有增强机械性能和光学清晰度的先进聚合物纳米复合材料对于各种应用至关重要.
- 定制填充剂-矩阵兼容性是实现所需材料性能的关键.
研究的目的:
- 合成聚甲基甲基烯酸-共甲基烯酸 (PMMA-co-MAA) 并将其用作纤维素基纳米复合材料的矩阵.
- 为了研究纤维素纳米纤维 (CNF) 分散对PMMA-co-MAA薄膜的特性的影响.
主要方法:
- 通过介导的自由基共聚合被用来合成PMMA-co-MAA.
- 纤维素纳米纤维通过溶剂交换重新分散在甲醇中,然后使用四基/甲醇混合物制备薄膜.
- 进行了聚合物转换,单位比率和CNF分散的表征.
主要成果:
- 在共聚合物合成过程中实现了高转化 (98.5%) 和MMA/MAA比率为63: 37mol%.
- 完全透明的PMMA-co-MAA + CNF薄膜成功地准备了高达15%的CNF.
- 在聚合物矩阵内的良好的CNF分散导致拉伸强度增加,同时保持光学透明度.
结论:
- PMMA-co-MAA是基于纤维素的纳米复合材料的有效矩阵,因为其碳素基团促进了与CNFs的结合.
- 开发的纳米复合材料薄膜展示了机械增强和光学透明度的有希望的组合.
- 这种方法为创造高性能透明聚合物纳米复合材料提供了一个可行的途径.
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