纳米纤维素分散的高稳定性单片层黏土分散液的制备及其在透明柔性薄膜的应用

以天然的纳米纤维素(NFC)为分散剂,利用其亲水亲油的特性,将其用于剥离和分散片层黏土,成功攻克单片层黏土易发生絮聚的缺陷,高获得率制备出NFC分散的具有优异稳定性的单片层黏土分散液,并采用AFM和TEM对NFC和单片层黏土的形貌进行表征。最后,将单片层黏土分散体与NFC结合成功制备出一种高透明柔性薄膜。当单片层黏土含量为50wt%时,NFC/单片层黏土复合薄膜在600~800nm波长下的透光率高达90%,且呈现较低的雾度。此外,该薄膜还具有优异的紫外阻隔能力,在紫外区能完全阻隔短波紫外线(UVC,波长为100~290nm),阻隔大部分中波紫外线(UVB,波长为290~320nm)。NFC分散的具有优异稳定性的单片层黏土分散液的成功制备,将有助于拓展纳米黏土的应用领域及提高单片层黏土基复合材料的性能。

透明阻燃纳米纤维素/黏土复合薄膜的制备和性能

先将多层结构的黏土剥离成单片层黏土以提高黏土厚度的均匀性,再借助纳米纤维素在水中优异的空间位阻效应提高黏土在干燥过程中的稳定性以实现黏土在薄膜厚度方向上的有序堆叠,提高纳米纤维素/黏土复合薄膜的透光率,制备了一种透明、阻燃纳米纤维素/黏土复合薄膜。使用SEM、XRD、AFM、TGA等仪器分析和表征了复合薄膜结构、热稳定性和阻燃性。结果表明,当黏土与纳米纤维素质量比为1:1时复合薄膜的透光率达到90%,极限氧指数>60%。