细菌纤维素基柔性防护材料的制备及其性能研究

细菌纤维素基柔性防护材料的制备及其性能研究

论文摘要

面对突发事件对人体最佳保护措施之一,为穿戴高性能的防护材料。因此,研制穿着舒适、行动自如、防护性能优的新型柔性防护材料已成热点。柔韧性好、力学强度高和合成方便等优势的细菌纤维素材料(BC),在高强度纤维、柔性复合膜等应用领域已经获得成功。采用模板法制备出多孔BC材料,通过与纳米SiO2、聚乙二醇(PEG)形成的剪切增稠液(SiO2/PEG)复合,制备出了新型柔性防护材料,并以Kevlar纤维与SiO2/PEG复合材料为参照样,进行性能评估研究。实验结果表明,(1) SiO2/PEG剪切增稠效应和临界剪切速率与SiO2质量分数和PEG分子链长相关;(2)BC和Kevlar与SiO2/PEG复合,以BC为基体的材料的弯曲角(85°),远高于Kelvar为基体材料的弯曲角(45°),显示出BC防护材料的高柔韧性;(3) SiO2/PEG体系中加入BC(31.7%),其防护性能与Kelvar(88.4%)对8 J冲击动能防护性能相当。因而,BC材料在软防护材料、阻尼材料等应用方面具有较大应用潜能。

论文目录

  • 0 引 言
  • 1 试剂与仪器
  •   1.1 试剂
  •   1.2 仪器
  • 2 制备方法
  •   2.1 材料的制备
  •     2.1.1 SiO2/PEG(STF)剪切增稠液的制备
  •     2.1.2 多孔细菌纤维素膜的制备
  •     2.1.3 柔性STF-BC复合材料的制备
  •   2.2 材料的表征
  •     2.2.1 STF样品的流变性能的研究
  •     2.2.2 复合材料柔韧性测试
  •     2.2.3 复合材料防护性能测试
  •     2.2.4 复合材料的表征
  • 3 结果与讨论
  •   3.1 分散体系的流变性能分析
  •   3.2 多孔纤维素膜的表征
  •   3.3 复合材料柔韧性测试
  •   3.4 复合材料防护性能分析
  •     3.4.1 不同样品的防护性能落锤实验
  •     3.4.2 不同SiO2质量浓度的STF-BC复合材料的防刺性能分析
  •   3.5 复合材料的微观表征
  • 4 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李文静,李锦坤,李雪菲,杨加志

    关键词: 纳米,剪切增稠液,细菌纤维素,柔性防护

    来源: 功能材料 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 材料科学

    单位: 南京理工大学化工学院

    分类号: TB34

    页码: 12007-12012+12019

    总页数: 7

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