溶解纤维素-PVA复合凝胶的制备及其性能研究

溶解纤维素-PVA复合凝胶的制备及其性能研究

论文摘要

将微晶纤维素溶解于N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)溶剂体系,并与聚乙烯醇(PVA)NMMO溶液混合,采用溶胶-凝胶工艺制备纤维素-PVA复合凝胶,探究不同凝固浴对复合凝胶性能的影响,并利用X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)等表征手段考察了复合凝胶的晶体结构、热稳定性、微观结构等性能,讨论基于NMMO溶剂体系纤维素与PVA复合的成胶机理。结果表明,与分别以水及无水乙醇为凝固浴制得的复合凝胶相比,以20%NMMO/1%硼砂为凝固浴制得的复合凝胶无裂纹,且具有良好的韧性,机械性能最佳;经NMMO溶解后制得的纤维素凝胶由纤维素Ι型转变为纤维素Ⅱ型,而经1%硼砂交联后制得的纤维素-PVA复合凝胶在2θ=13.18°和19.46°处出现新的结晶峰,其为PVA的衍射峰,说明纤维素与PVA交联复合;热重分析显示,与纤维素凝胶相比,纤维素-PVA复合凝胶的热稳定性显著提高,热降解初始温度从270℃升高至280℃左右;利用SEM可观察到经硼砂交联后的纤维素-PVA复合凝胶的孔隙约500 nm,相对于纤维素凝胶,其孔隙结构更均匀紧凑。

论文目录

  • 1 实 验
  •   1.1 材料
  •   1.2 纤维素-PVA复合凝胶的制备
  •   1.3 分析测试
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 凝固浴对凝胶材料强度的影响
  •   2.2 凝固浴对凝胶材料晶体结构的影响
  •   2.3 凝固浴对凝胶材料热稳定性的影响
  •   2.4 凝固浴对凝胶材料孔隙结构的影响
  • 3 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张莉莉,司玉丹,王志国,范一民

    关键词: 甲基吗啉氧化物,纤维素,聚乙烯醇,凝胶材料

    来源: 中国造纸学报 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 有机化工

    单位: 南京林业大学化学工程学院,南京林业大学轻工与食品学院

    基金: 江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX17_0845)

    分类号: TQ427.26

    页码: 31-35

    总页数: 5

    文件大小: 3117K

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