不同形态二氧化钛对二醋酸纤维素浆液黄度及流变性能的影响研究

文章对比研究了添加有两种不同形态的二氧化钛的二醋酸纤维素丙酮溶液(浆液)的黄度和流变性,其中一种是浓度为60%的二氧化钛水分散液(市场调研的液体成品),另一种为纯固体二氧化钛。结果表明,在二氧化钛添加量相同的条件下,添加有液体二氧化钛浆液的YIE值和B值小于添加有固体二氧化钛浆液和现场浆液的YIE值和B值;液体二氧化钛改善浆液黄度的效果优于固体二氧化钛的效果。两个样品的浆液都属于剪切变稀的非牛顿流体,添加有液体二氧化钛的浆液的结构粘度指数小于添加有固体二氧化钛浆液的结构粘度指数;添加有液态二氧化钛浆液的动态流变曲线较添加固体二氧化钛浆液的动态流变曲线光滑;添加有液体二氧化钛的二醋酸纤维素丙酮溶液的流变性优于添加有固体二氧化钛的二醋酸纤维素丙酮溶液;依据GB 15193.3-2014《食品安全国家标准急性经口毒性试验》对本次调研的液态二氧化钛进行毒性测试,测试结果为LD_(50)>10000 mg/kg。

二醋酸纤维素产品中不溶物分析

工业生产二醋酸纤维素,一般采用冰醋酸作溶剂,在催化剂和酯化剂作用下进行非均相取代反应,取代过程的酯化和水解反应的不均匀性造成了二醋酸纤维素产品取代度不是均一化的,而是在一定的取代度范围内分布。二醋酸纤维素产品良溶剂为丙酮,业内产业化产品中,溶解时往往出现一些片状或絮状不溶物。为研究不溶物的取代度范围,文章进行了红外、溶解特征以及熔点等测试分析。结果表明,大部分不溶物类型为过度水解的低取代度二醋酸纤维素,少量不溶物为未水解完全的三醋酸纤维素。

纤维形态分析在二醋酸纤维素生产过程中的应用

本研究通过对浆粕研磨后的纤维形态进行分析,研究了切断纤维比例、细小纤维含量对醋化反应速率、二醋酸纤维素片(醋片)颗粒数的影响,分析了醋片丙酮溶液中不溶物的组成及高乙酰化值不溶物的变化趋势。结果表明,提高切断纤维比例可加快醋化反应速率,但随着反应程度增加,高乙酰化值不溶物增多;调节研磨后切断纤维比例可优化醋片5~10μm颗粒数,本研究通过数据拟合得出切断纤维比例为56.0%时,5~10μm颗粒数达最小值4013个,对应的细小纤维含量为9.75%,反应速率为0.425℃/min,即研磨机动静磨盘间隙为4 mm,能最大限度减少5~10μm颗粒数,从而改善醋片的可纺性。

聚乙二醇/二醋酸纤维素相变材料的组成与储能性能间的关系

以刚性的二醋酸纤维素 (CDA)链为骨架 ,接枝上聚乙二醇 (PEG)柔性链段 ,可得到一种具有固固相变性能的网状储能材料 .利用该材料的PEG支链从结晶态到无定形态间的相转变 ,可以实现储能和释能的目的 .具体研究了PEG的百分含量及PEG的分子量对材料储能性能的影响 .研究结果表明 ,通过改变PEG的百分含量与PEG的分子量 。

二醋酸纤维素的增塑改性及熔融纺丝研究

采用聚乙二醇(PEG)作为增塑剂,对二醋酸纤维素(CDA)共混改性并进行熔融纺丝,研究了改性后的CDA及其纤维的结构与性能。结果表明:经PEG改性后,CDA的结构及晶型没有变化,CDA的熔点降低,由220℃降至190℃,而热失重5%时的温度仍然为300～310℃;改性后的CDA纤维的断裂强度随PEG含量增加而降低,断裂伸长率则随之提高,适宜的PEG质量分数为25%;PEG的加入增加了CDA可稳定熔融纺丝的温度区间,提高了CDA的可纺性。

聚乙二醇单甲醚/二醋酸纤维素相变纤维的制备及其热性能的研究

利用具有相变特性的聚乙二醇单甲醚(MPEG)作为工作物质,二醋酸纤维素(CDA)作为基体骨架,2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)作为连接剂,利用接枝共聚的方法将MPEG接枝到CDA骨架上,得到均匀的接枝共聚物溶液,未接枝上的MPEG与接枝共聚物上的MPEG支链存在分子间的互相作用,所以所得溶液是共聚共混体系的溶液。采用干法纺丝成功制得了纤维。对纤维进行的DSC测试表明,该纤维在常温范围具有较高相变焓和较适宜的相变温度。

二醋酸纤维素丙酮溶液的流变性质研究

用TR - 1型气动式毛细管流变仪研究了二醋酸纤维素 (CA)丙酮溶液的流变性质 ,用X -射线衍射研究了CA的结晶结构 ,并探讨它们与流变性的关系。结果表明CA丙酮浓溶液为切力变稀的假塑性流体 ,随着溶液浓度和温度提高 ,流动曲线渐趋复杂 ;

二醋酸纤维素与聚乙二醇单甲醚接枝共聚物的合成与表征

采用聚乙二醇单甲醚 (MPEG)作为改性剂 ,与二醋酸纤维素 (CDA)进行接枝反应。用正交实验法研究了聚乙二醇的分子量、二醋酸纤维素与聚乙二醇的配比、2 ,4-甲苯二异氰酸酯的用量、催化剂的用量和反应时间对接枝反应的影响 ,确定了最佳的配方和工艺。对相应的接枝共聚物进行了FTIR ,DSC ,1 HNMR和1 3CNMR的表征分析。结果表明 :在1 5 38cm- 1 出现酰胺Ⅱ带氨基甲酸酯的吸收峰 ,在 1 60 4cm- 1 出现芳香环的吸收峰 ;从DSC分析可知 ,由于MPEG被固定后 ,链段运动自由度受到限制 ;用1 HNMR和1 3CNMR核磁共振技术研究了二醋酸纤维素和聚乙二醇的接枝共聚物 ,并确定了1 HNMR和1 3CNMR谱中各谱峰的归属 。

二醋酸纤维素纤维纺丝溶液的动态黏弹性

将木浆进行预处理、醋化和水解后得到的二醋酸纤维素片溶解于丙酮溶剂中,形成了不同质量分数二醋酸纤维素纤维(CDA)的纺丝溶液。采用Physica MCR101流变仪进行动态扫描实验,考察了CDA纺丝溶液的动态黏弹性。结果表明:当角频率一定时,随着CDA纺丝溶液质量分数的增大或温度的降低,纺丝溶液的储能模量(G')、损耗模量(G″)和复数黏度(η*)均呈现增加趋势,但损耗角正切(tanδ)逐渐降低。当纺丝溶液的质量分数或温度一定时,随着角频率的增加,纺丝溶液的G'、和G″相应增加,而tanδ和η*则随之降低。

二醋酸纤维素纤维纺丝溶液的挤出胀大行为

为研究二醋酸纤维素纤维(CDA)纺丝溶液在正三角形喷丝孔出口处的挤出胀大行为,通过激光外径测量仪,对不同剪切速率条件下,不同质量分数、温度、流量的纺丝液和不同长径比的喷丝孔的挤出胀大比进行了系统研究。结果表明:当剪切速率一定时,随着CDA纺丝液质量分数和纺丝液流量的增加,挤出胀大比也逐渐增加;提高纺丝液温度和增加喷丝孔长径比,挤出胀大比则呈现下降趋势。当剪切速率增加时,不同质量分数、不同温度和不同流量的纺丝液及不同长径比的喷丝孔的挤出胀大比也在增加,并且增加程度更加显著。研究结论为分析正三角形喷丝孔纺制二醋酸纤维或丝束的过程提供了依据。

二醋酸纤维素与聚乙二醇接枝共聚物的制备与表征

以1,6-己二异氰酸酯(HD I)作交联剂,聚乙二醇(PEG)与二醋酸纤维素(CDA)接枝得二醋酸纤维素-聚乙二醇接枝共聚物。用正交试验法L27(133)研究了PEG分子量、CDA与PEG的配比、HD I的用量、催化剂的用量和反应时间对接枝反应的影响。接枝反应最佳工艺条件为:PEG分子量200,n[NCO]∶n[OH]=4∶4,m(PEG)∶m(CDA)=5.0∶3.0,催化剂质量分数为0.10%,反应时间为1.5 h。最佳工艺条件下制得的二醋酸纤维素与聚乙二醇接枝共聚物接枝率为253.3%。产物结构经1H NMR、13C NMR、FT-IR测试技术得到确证。

二醋酸纤维素-离子液体膜固定肌红蛋白制备过氧化氢传感器

将二醋酸纤维素(CDA)-(1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体)([bmim]BF4)-肌红蛋白(Mb)的复合物修饰在玻碳电极(GCE)表面,制备了一种新型Mb修饰电极(CDA-[bmim]BF4-Mb/GCE)。光谱分析表明:固定在CDA-[bmim]BF4-Mb膜中的肌红蛋白保持了其天然构象和生物活性。离子液体促进了CDA-[bmim]BF4-Mb膜中的电子转移,极大地提高了修饰电极的导电率。Mb修饰电极对过氧化氢的还原具有明显电催化作用,其表观米氏常数Km为1.758×10-4 mol/L;催化电流与过氧化氢的浓度在5.0～100μmol/L范围内呈线性关系;检出限为2.0μmol/L(S/N=3)。

二醋酸纤维素纤维纺丝溶液流变性能

为研究二醋酸纤维素纤维纺丝成形工艺,采用Physica MCR101流变仪测试二醋酸纤维素纤维纺丝溶液的质量分数、温度与剪切速率之间的变化关系,得到纺丝溶液的流动曲线。在此基础上,模拟分析出纺丝溶液的非牛顿指数、结构黏度指数和黏流活化能等流变参数。结果表明:二醋酸纤维素纤维纺丝溶液为切力变稀非牛顿流体,随着溶液温度的升高,溶液的表观黏度和结构黏度指数减小,非牛顿指数增加;随着溶液质量分数的增加,溶液的表观黏度和结构黏度指数呈现增大趋势,而非牛顿指数和黏流活化能逐渐减小。

二醋酸纤维素接枝聚己内酯的核磁共振表征

用1H NMR和13C NMR研究了二醋酸纤维素(CDA)和聚己内酯(PCL)的接枝共聚反应,确定了1H NMR和13C NMR谱中各谱峰的归属,为证明二醋酸纤维素和己内酯的接枝共聚反应提供了依据。

二醋酸纤维素接枝聚乳酸的流变性能

采用毛细管流变仪对二醋酸纤维素接枝聚乳酸（CDA-g-PLA）的流变行为进行了研究,探讨其熔融纺丝的可纺性。结果表明：共聚物熔体为切力变稀流体,随着接枝链的增长,共聚物熔体的非牛顿指数（n）和表观黏度（ηa）减小,而稠度系数（K）、结构黏度指数（Δη）和黏流活化能（Eη）增加;随着温度的升高,非牛顿指数增大,稠度系数和表观黏度下降,共聚物加工过程黏度偏大,最佳熔融纺丝加工温度应控制在170~180°C。

聚乙二醇/二醋酸纤维素共混物的相变行为

用静态热机械分析(TMA)、差示扫描量热(DSC)等方法研究了不同分子量聚乙二醇(PEG)与二醋酸纤维素(CDA)经溶液共混形成固态共混物的相变行为和热力学性质。当共混物中CDA质量比高于15%时,即使温度高于PEG熔点20℃～30℃,共混物中的PEG不再表现为液体状态,共混物表现出固态相变行为。PEG的分子量对共混物的相变行为无影响,当共混物中CDA质量比高于15%时,不同分子量的PEG与CDA形成固态共混物均可表现出固态相变性质。联合热重-差示热分析(TG-DTA)表明该共混物具有很好的热稳定性能。

二醋酸纤维素-聚乙二醇接枝共聚物的核磁共振表征

用1HNMR和 13CNMR核磁共振技术研究了二醋酸纤维素和聚乙二醇的接枝反应 ,并确定了 1HNMR和13CNMR谱中各谱峰的归属 。

二醋酸纤维素/离子液体溶液流变性能的研究

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim]BF4)为溶剂,制备了不同质量分数的二醋酸纤维素(CDA)/[Bmim]BF4溶液,采用旋转流变仪研究了溶液的稳态和动态流变行为,讨论了剪切速率、温度和CDA含量等因素对CDA/[Bmim]BF4溶液黏度的影响,并考察了Cox-Merz法则对CDA//[Bmim]BF4溶液体系的适用性。结果表明:CDA/[Bmim]BF4溶液为假塑性流体,表观黏度和零切黏度均随着质量分数的增加和温度的降低而增大;溶液的黏流活化能随着溶液质量分数增加增大;溶液不符合Cox-Merz法则;随着CDA/[Bmim]BF4溶液浓度增加,溶液中CDA大分子相互作用加剧,高浓度的CDA/[Bmim]BF4溶液需要更长的松弛时间。

二醋酸纤维素酯接枝聚乳酸的制备及性能研究

以辛酸亚锡为催化剂,二醋酸纤维素酯为接枝骨架,在真空熔融条件下通过meso-丙交酯的开环聚合反应,制备了二醋酸纤维素酯接枝聚乳酸的共聚物(PLA-g-CDA).使用FTIR,DSC和拉伸实验等多种表征手段对接枝共聚物的性质进行了表征.重点研究了原料用量、催化剂用量、反应温度、反应时间和反应氛围对单体转化率和接枝率的影响,并对接枝共聚物的成膜性、相容性和力学性能进行了评估.结果表明:真空反应环境下,原料meso-丙交酯与二醋酸纤维素酯的投料比为4∶1,催化剂辛酸亚锡用量为二醋酸纤维素酯质量的5%,反应温度140℃,反应时间30min时,产物的接枝率达到72%.随着PLA接枝率的升高,PLA-g-CDA更容易成膜,相容性得到改善,力学性能也得到增强.

二醋酸纤维素丙酮纺丝液的流变行为

为优化二醋酸纤维素的纺丝加工成型工艺,采用Physica MCR301流变仪对二醋酸纤维素丙酮纺丝液的稳态和动态时的流变性能进行测试。分析了二醋片的剪切速率、特性黏度、纺丝液的质量分数和温度对二醋酸纤维素丙酮纺丝液流变性能的影响。结果表明,二醋酸纤维素丙酮纺丝液是剪切变稀的非牛顿流体,其表观黏度、结构黏度指数、动态模量随二醋片特性黏度的增大、质量分数的提高、温度的降低而增大。降低二醋片的特性黏度,适当提高纺丝液的质量分数,可保持纺丝液流变性能的相对稳定。在实际生产中,这有利于提高产量。