纤维素纳米纤维与纳米晶:悬浮剂和水凝的风学

科学领域:

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背景情况:

• 植物衍生的纳米纤维素颗粒,包括纤维素纳米纤维素 (CNF) 和纤维素纳米晶体 (CNC),在各种应用中越来越突出.
• 选择CNF和CNC作为质修饰剂或填充剂可能是具有挑战性的,因为它们的特性不同.

研究的目的:

• 为了比较分析具有相同表面化学和电荷密度的碳氧甲基化CNF和CNC的质特性.
• 为了研究这些纳米纤维素悬浮物的凝点和交叉连接行为.

主要方法:

• 在不同度下测量CNF和CNC悬浮液和凝的风学测量.
• 对于未交叉连接的悬浮液的凝点的确定.
• 异热定位热量计用于研究离子交联的热力学.
• 在剪切引起的破坏后,水凝回收的分析.

主要成果:

• 由于纤维纠较长,CNF悬浮物在相同重量度下表现出更高的粘度和储存模量.
• 在相对于C*的等纳米粒子度下,CNC悬浮显示出更高的粘度和储存模量,这是由于其刚性.
• CNF悬浮液的凝点发生在明显低于CNC悬浮液的度.
• 离子交联对于CNF和CNC都是内热和驱动的.
• 与CNF相比,CNC水凝在添加CaCl2时显示出储存模块的大幅增加.
• 在剪切中断后,CNF和CNC水凝都表现出快速,可逆的粘度恢复,CNF网络的恢复速度更快.

结论:

• 在CNF和CNC之间做出选择,关键取决于应用的度基础 (重量与纳米颗粒度).
• 纳米纤维素水凝表现出有希望的自我愈合特性,具有快速的粘度恢复,有利于涉及高剪力加工应用.
• CNF和CNC之间的热力学和热学差异为量身定制的材料设计提供了明显的优势.