一组件纳米复合材料制成的Diblock共聚合物移植纤维素纳米晶体

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:

• 纤维素纳米晶体 (CNCs) 是强大的,硬的生物基纳米颗粒,非常适合用于聚合物增强.
• 由于表面基团,CNC往往会聚合到聚合物矩阵中,从而限制了它们的应用.
• 将聚合物移植到CNC上可以产生毛的纳米粒子 (HNP),以提高分散和复合材料的性能.

研究的目的:

• 通过渐变双块共聚合物移植CNC (HNP) 合成和表征单组件纳米复合材料 (OCN).
• 研究这些新型OCNs的微相分离和机械特性.
• 证明HNP在制造高性能聚合物纳米复合材料方面的潜力.

主要方法:

• 表面启动的原子转移基聚合 (ATRP) 用于将梯度双块共聚合物移植到CNC上.
• 合成HNP的内在的聚甲基酸 (PMA) 块和外在的聚甲基酸 (PMMA) 梯度块.
• 将HNP加工成OCN并评估它们的微相分离和机械性能.

主要成果:

• 合成的HNP成功地形成了具有明显PMA和PMMA相的OCN.
• OCNs表现出微相分离,分为硬化状PMA阶段和强化玻璃 PMMA阶段,CNCs分散得很好.
• 与没有CNC的参考聚合物相比,OCN显示出显著增强的刚性和强度.
• 性增加了多达五倍,同时保持了高伸展性.

结论:

• 在CNC上将梯度双阻共聚合物移植到CNC上是一种有效的策略,可以创建分散的HNP.
• 由此产生的OCN提供了高刚性,强度和性的独特组合.
• 这种方法为开发先进的高性能生物基纳米复合材料提供了途径.