开发一种用酸修饰的纤维素纳米纤维增强水borne聚氨弹性体,用于柔性应变感应基板

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:

• 纤维素纳米纤维 (CNF) 用作水性聚氨 (WPU) 中的纳米填充剂,但受到聚合和应激度的影响.
• 酸 (TA) 可以通过诸如结合之类的相互作用来改善材料特性.

研究的目的:

• 通过使用TA表面功能化CNF来增强WPU的机械性能和性能.
• 开发使用TA修饰的CNF的新型纳米复合材料薄膜和灵活的传感平台.

主要方法:

• 合成的酸功能化的纤维素纳米纤维 (TA@CNF).
• 准备的WPU纳米复合膜 (T_xC₆WPU) 通过溶液造具有不同的TA:CNF比率.
• 沉积的MXene导电涂层可以创建灵活的传感平台 (MXene/T_xC₆WPU).

主要成果:

• 该TA@CNF复合材料显著改善了WPU微结构,并创建了一个可逆的结网络.
• 一个TA:CNF比率为4:6导致拉伸强度增加500%,弹性模量增加850%,性增加220%.
• 复合膜具有出色的弹性,能耗和粘合力 (木材上为380kPa).
• 与MXene集成的片展示了可靠的人类运动监控能力.

结论:

• 使用TA对CNF的表面功能化是设计高强度聚合物弹性体的有效策略.
• 开发的MXene/T_xC₆WPU纳米复合材料显示了可穿戴电子产品和灵活传感应用的巨大潜力.