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                纤维素在改性水性聚氨酯中的应用

                来源:??????2022-6-20 13:45:57??????点击:
                1. 纤维素改性剂
                纤维素丰富的天然高分子材料,也是一种天然的可再生资源。 纤维素大分子的基环是具有 β-1,4糖苷键的D-葡萄糖多糖,相对分子量约为50 000~2 500 000,分子式为(C6H10O5)n。
                在高分子化学的诞生和发展过程中,纤维素化学是一个主要的研究课题。以纤维素为原料,可以生产人造丝、玻璃纸、硝酸盐、乙酸酯等酯类衍生物和各种改性纤维素。纳米纤维素具有许多优良的性能,特别是高强度。由于葡萄糖单元结构中羟基含量高,纳米纤维素晶体在水体系中具有良好的疏松性。因此,纳米纤维素在改性水性聚氨酯中的应用得到了广泛的研究。

                水性聚氨酯


                2.纤维素改性水性聚氨酯的研究与发展
                选用通过酸催化可以水解法制备了纳米材料纤维素晶须(NCW) 悬浮液并对其进行分析表征。NCW 对WPU 松散体技术具有中国必定的增稠和触变作用,研讨了不同温度、NCW 含量对悬浮液黏度的影响。跟着 NCW 的参加,相比于原水性以及聚氨酯结构松散管理体系,黏流活化能大大减小、触变性从而增大,能下降 WPU 松散体对温度的敏感性,可作为研究一种发展新型的增稠 -流变功能二合一助剂。
                以纤维素纳米晶为添加剂制备了水基聚氨酯纤维素纳米晶复合材料,并对纤维素的结构、形态以及在复合材料功能上的添加量进行了分析和表征。力学功能试验表明:纤维素纳米晶作为水性聚氨酯的增强剂,其增强效果非常显著。
                用硫酸水解含蜡的玉米湖粉和棉绒制备了淀粉纳米晶(STN)和纤维素晶须(CW),并首次将STN和CW加入聚氨酯基体中。 研究了STN和CW含量分别为1%~5%和0.2%~1%的纳米复合水性聚氨酯材料的性能。 1%STN和0.4%CW改性的水性聚氨酯纳米复合材料的拉伸强度、杨氏模量和拉伸强度分别提高135%、252%和136%。 基材的开裂伸长率保持恒定,并且具有更大的耐热性。 不同的多糖纳米晶形成强大的氢键网络,增强协同效应,为天然纳米晶和晶须制备高性能纳米复合材料提供了新的途径。
                采用原位聚合法合成了纳米纤维素水性聚氨酯(wpu)。当硝酸纤维素含量从0% 增加到10% 时,复合材料的弹性模量和强度分别由1.7 mpa 增加到107.4 mpa 和由4.4 mpa 增加到9.7 mpa,柔韧性略有下降。Wpu 的接枝促进了基体软段的结晶,极大地改善了材料的界面结合,进而显著提高了纳米复合材料的热稳定性和力学性能。
                3 定论
                充分利用天然高分子材料的优良特性,赋予水性聚氨酯材料新的、更高的功能,为提高水性聚氨酯材料的诱导性和功能性提供新的研究思路。它在涂料、医疗、生命科学研究、医用材料和环境降解方面有着广阔的应用前景。目前天然高分子材料对水性聚氨酯的改性还处于探讨阶段,需要进一步深入探讨。

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