合成生物多聚功能化纳米晶体纤维素作为生物基聚氨泡中的活性/增强成分,通过同质环境修改
Selena Silvano1, Pierluigi Moimare1, Liudmyla Gryshchuk2
1Institute of Chemical Sciences and Technologies - "G. Natta", Italian National Research Council, via A. Corti 12, 20133 Milan, Italy.
International journal of biological macromolecules
|September 10, 2024
概括
用生物基聚功能化纳米晶纤维素 (NCC) 显著增强其分散在聚氨复合材料. 这种修改导致复合泡具有五倍以上的机械强度和模量,改善了填充剂-矩阵相互作用.
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:
- 纳米晶纤维素 (NCC) 为聚合物复合材料提供了出色的性能,但由于其水性,在疏水矩阵中分散不良.
- 未经修改的NCC聚合物损害了其在聚合物复合材料中的强化潜力.
- 改善填充剂-矩阵相互作用对于提高复合材料性能至关重要.
研究的目的:
- 为了提高纳米晶纤维素 (NCC) 在疏水性聚氨 (PU) 矩阵中的分散性.
- 通过NCC功能化与生物基聚合物来改善填充剂-矩阵相互作用.
- 评估修改后的NCC对生物基复合聚氨泡的机械性能的影响.
主要方法:
- 在同质的环境中,用三基基基基基化NCC,然后用生物基聚接种.
- 使用X射线衍射 (XRD),扫描电子显微镜 (SEM) 和热重力测量分析 (TGA) 进行改性NCC (m_Ci) 的表征.
- 生物基复合聚氨泡的制造和评估,其度 (1-3重量%) 的m_Ci.
主要成果:
- 热重力测量分析 (TGA) 表明,聚接种受摩尔质量和OH数量的影响,达到0.32 mmol/g的最大接种.
- 用修改的NCC (m_Ci) 增强的复合PU泡具有高达4.81MPa的压缩模量和高达255kPa的强度.
- 这些机械性能与未经修改的NCC或在异质环境中修改的NCC复合材料相比,高出五倍以上.
结论:
- 与生物基聚的NCC均功能化有效地提高其在PU矩阵内的分散性和相互作用.
- 修改后的NCC显著改善了生物基复合聚氨泡的机械性能.
- 这些增强的生物基复合材料显示出建筑材料应用的前景.
