聚对苯撑苯并二噁唑原纤化纳米纤维制备技术及结构性能

聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维是一种具有多重原纤结构的高分子聚合物。通过机械力作用可以使PBO纤维发生原纤化,制备具有直径小于100 nm的PBO原纤化纳米纤维。文中对PBO纤维发生原纤化的历程及机理进行研究,扫描电镜观察发现PBO纤维的原纤化过程包括:脱除皮层、主干破坏、进一步原纤化等阶段,剥离和劈裂是原纤化的主要方式。经过原纤化处理的PBO纤维,呈现不同尺寸纤维组成的多分散体。打浆度70°SR的PBO原纤化纳米纤维的直径可达到50 nm,其保水值118%,纤维长度分布主要集中在0.3~0.5 mm,比表面积21.89 m^2/g。以PBO原纤化纳米纤维为原料,通过湿法成形方式在抄纸系统上制备的纸基材料力学性能随着原纤化程度增加而增加。

纳米原纤化纤维素物化特性表征

纳米原纤化纤维素(Nanofibrillated Cellulose,NFC)是一种新型纳米纤维素材料,应用前景极为广阔.分析表征了国产NFC产品的微观形貌、比表面积、保水值、聚合度、表面电荷性能、分散稳定性、化学结构、结晶结构、热稳定性等物化特性,并与常规纤维素纤维进行对比.结果表明:NFC为细丝状和带状共混网络状结构,柔顺性好,绝大部分细丝或带状物直径为10~60nm,形态和尺寸与普通纤维素纤维有很大区别.NFC表面带负电荷,在水介质中分散稳定性极好,阳电荷需求量为31.6μmol·g^(-1),Zeta为-45mV;比表面积为35.79m2/g;保水值为637.36%;聚合度为693;结晶度为59.87%.红外光谱、XRD和热重等分析表明NFC仍保留天然纤维素的化学结构和结晶结构特点.

基于溶剂置换的微纳米天丝原纤化纤维干燥与性能表征

对微纳米天丝原纤化纤维的溶剂置换干燥过程进行研究,从溶剂的表面张力、溶剂与纤维的接触角、不同溶剂的配比及置换阶数等方面进行溶剂置换工艺的优化;采用溶剂置换干燥后纤维的微观结构、比表面积等测试结果来考察溶剂置换干燥的效果,并与未溶剂置换处理的干燥效果进行对比。实验结果表明,在使用叔丁醇溶剂时,微纳米天丝原纤化纤维的溶剂置换及干燥效果更好;对比分析不同干燥方式、不同脱气温度下比表面积测试结果,发现当使用叔丁醇溶剂置换冷冻干燥方式且脱气温度为105℃时,微纳米天丝原纤化纤维的B. E. T比表面积测试值结果最高,为29.9 m^(2)/g,而在同样实验条件下,直接冷冻干燥后微纳米天丝原纤化纤维的B. E. T比表面积测试值仅为15.6 m^(2)/g。

纳米纤维素的应用研究及潜在市场分析

纳米纤维素是一种生物纳米材料,它取之于丰富的可再生资源,具有生物可降解性能,低的环境、健康和安全风险。近来纳米纤维素研究与开发取得了长足进展,其低成本、低密度、优良的物理和力学性能受到业内的注意。简要介绍了纳米纤维素技术状况,应用研究进展及业已十分清晰的潜在市场。

多元共混改性绝缘纸的制备及绝缘性能

为了研究有机填料和无机填料的共同作用对绝缘纸性能的影响,利用纳米原纤化纤维素包覆经盐酸多巴胺表面处理后的纳米二氧化钛(TiO_(2)),得到多元共混填料(PDA-TiO_(2)@NFC),然后将多元共混填料填充到纤维素绝缘纸中,制备了不同多元共混填料浓度改性的三明治结构绝缘纸,探究了多元共混填料改性绝缘纸的最佳浓度,分析了不同多元共混填料浓度改性绝缘纸的抗张强度、直流体积电阻率、击穿特性和空间电荷。结果表明:当多元共混填料浓度为0.5%时,改性绝缘纸的抗张强度相对于未改性绝缘纸提升了17.90%,油浸纸的交、直流击穿强度均提升了17%以上,并且能有效抑制空间电荷的注入,对直流体积电导率的影响不甚明显。利用此种方法制备的三明治结构绝缘纸,力学性能和电气强度提升效果显著,为协同提升绝缘纸的各项性能提供了参考。