作为回氧聚合物生物复合材料中的反应性添加剂,卡夫特 (纳米) 林宁
Christina P Pappa1, Simone Cailotto2, Matteo Gigli2
1Department of Chemistry, Aristotle University of Thessaloniki, 54124 Thessaloniki, Greece.
Polymers
|February 24, 2024
概括
这项研究表明,将强力素 (KL) 纳入环氧系统可以增强抗氧化特性并保持热力学性能. 纳米线素添加剂可以创建透明的,高强度的生物基环氧复合材料.
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
- 可持续制造 可持续制造 可持续制造
背景情况:
- 对于可持续的,高性能的生物基材料的需求日益增长.
- 实力质素 (KL) 是一种丰富的,功能性的生物聚合物,来自纸/纸张和生物炼油厂.
- 需要使用可再生能源替代化石基环氧树脂.
研究的目的:
- 在环氧系统 (DGEBA/Jeffamine D-230) 中将强力素 (KL) 纳入.
- 评估KL作为环氧元件的部分替代品或作为反应性添加剂.
- 研究KL粒子大小和改变对复合材料性能的影响.
主要方法:
- 将原始KL,球磨KL (BMKL) 和纳米线素 (NLH) 纳入环氧基质.
- 将DGEBA预聚合物和Jeffamine D-230固化剂部分替换为KL.
- 甘化KL形成GKL作为一个生物基环氧预聚合物.
- 使用NMR,TGA,GPC和DLS进行表征.
主要成果:
- 清纯的KL替代品 (高达14%的重量) 保持了热力学性能和增强了抗氧化能力.
- 纳米线素添加剂 (高达30%重量%) 产生了具有优越拉伸强度,模量和玻璃过渡温度的透明复合材料.
- 糖化KL (GKL) 复合材料实现了高达38%的DGEBA重量取代,显示出更好的热力学性能和透明度.
结论:
- 实力素是一种可行的生物基添加剂和高性能环氧复合材料的前体.
- 纳米线素在分散,透明度和机械增强方面具有显著的优势.
- 这项研究支持循环经济的可持续环氧材料的开发.
