表面植入的纤维素颗粒与聚乙烯糖酸和聚乙烯基酸 (co-terephthalate) 用于可持续复合材料

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
• 可持续材料 可持续材料

背景情况:

• 减少塑料废物的日益增长的需求推动了生物基和可生物降解材料的开发.
• 纤维素是聚合物复合材料,特别是聚乳酸 (PLA) 的有希望的可持续填充剂.
• 有限的研究存在于纳米纤维素与其他重要的可生物降解聚合物,如聚乙烯酸盐 (PBS) 和聚乙烯基酸盐-联合甲酸盐 (PBAT) 的整合.

研究的目的:

• 创建适应矩阵的纤维素纳米颗粒,以提高与PBS和PBAT的兼容性.
• 探索一种开发高性能可生物降解纳米复合材料的新方法.
• 扩大纳米纤维素在可生物降解聚合物中的应用,超越PLA.

主要方法:

• 在纤维素纳米颗粒上通过化聚凝合方式将聚乙烯酸盐 (PBS) 或聚乙烯基酸盐-共甲酸盐 (PBAT) 接种在纤维素纳米粒子上.
• 从水性氧化溶液中再生纤维素.
• 用尺寸,热稳定性和聚合物含量来描述表面修饰的纳米粒子.

主要成果:

• 成功合成了适应矩阵的纤维素纳米粒子,平均尺寸约为100nm (PBS) 和175nm (PBAT).
• 实现高聚合物接种含量:PBS为25重%,PBAT为50重%.
• 表面修改的纤维素纳米颗粒的热稳定性得到了改善.

结论:

• 开发的适应矩阵的纤维素纳米颗粒显示了将其集成到PBS和PBAT矩阵中的绝佳潜力.
• 这种方法为设计先进的可持续纳米复合材料提供了一个新的策略.
• 这些发现有助于开发用于更广泛应用的高性能,环保材料.