碳酸钙对聚乳酸/酯化纤维素复合材料性能的影响

采用熔融共混工艺制备了聚乳酸(PLA)/酯化纤维素/CaCO3复合材料,通过力学性能测试、热重分析、凝胶渗透色谱和红外光谱分析,研究了CaCO3对复合材料力学性能和热稳定性的影响。结果表明:CaCO3能够与酯化纤维素相互作用,并在一定程度上改善复合材料的力学性能,提高复合材料的热稳定性,减缓PLA的热降解。

聚乳酸/酯化纤维素复合材料的制备与表征

通过气固反应利用马来酸酐(MA)对纤维素进行酯化改性,采用熔融共混工艺制备了聚乳酸(PLA)/酯化纤维素复合材料。红外分析表明纤维素与MA发生了酯化反应。力学性能测试、热重分析、差示扫描量热仪、扫描电镜等分析表明,PLA/酯化纤维素复合材料的拉伸模量和弯曲模量随酯化纤维素含量的增加而升高,拉伸强度、弯曲强度和热稳定性随酯化纤维素含量的增加而降低;复合材料的结晶温度相对纯PLA较高,说明酯化纤维素的加入起到了异相成核作用,使结晶速率提高。酯化纤维素在复合材料中分散充分,但两者的界面黏结力较弱。

聚乳酸/酯化纤维素/纳米CaCO_3复合材料的制备与表征

采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/酯化纤维素/纳米CaCO3复合材料,并通过力学性能测试、差示扫描量热仪、热重分析和扫描电镜等测试手段对复合材料的性能进行了表征。结果表明,当酯化纤维素和纳米CaCO3的总含量小于5%时,能够起到较好的增强作用,复合材料的力学性能明显优于纯PLA;酯化纤维素和纳米CaCO3的加入起到了异相成核作用,但会降低复合材料的热稳定性;酯化纤维素在复合材料中分散充分,无聚集现象;但当填料总含量大于10%时,纳米CaCO3发生明显发生聚集。

聚乳酸/酯化纤维素纳米晶体共混膜性能研究

以聚乳酸(PLA)为基体,酯化纤维素纳米晶体(ECNC)为添加剂,制备了PLA/ECNC共混膜。探讨了原始纤维素纳米晶体(CNC)与ECNC对PLA膜的透光率、表面形貌、热稳定性、亲疏水性及力学性能的影响。结果表明,与CNC相比,ECNC与PLA的相容性提高,透光率、热稳定性及力学性能也显著增强;经酯化的纤维素纳米晶体能降低CNC的亲水性,从而增强与PLA的界面黏合力,使CNC在PLA共混膜中的质量分数由小于1%提高到5%。该PLA/ECNC共混膜在包装塑料领域具有潜力,为制备出性能更加优良的可降解包装用塑料提供了一种简单可行的方法。

PBAT/没食子酸酯化纳米纤维素复合膜的制备及性能

本文以自制三乙酰基没食子酰氯为单体,以1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑离子液体为溶剂,调节反应物的质量分数,控制反应条件,通过溶液反应,制备高取代度的改性纤维素;而后控制再生条件,并脱乙酰化,制备了高取代度的没食子酸酯化纳米纤维素(PHNC10-1)。傅里叶红外光谱仪(FTIR)、元素分析和原子力显微镜(AFM)证明了PHNC10-1的成功制备。随后将PHNC10-1引入聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT),通过溶液浇铸的方式制备复合膜。拉伸性能测试表明,当PHNC10-1的质量分数为2%时,复合膜的拉伸性能最优,与PBAT膜相比,复合膜的拉伸强度和断裂伸长率分别提高了4.5%和7.0%;继续增加PHNC10-1的质量分数,PHNC10-1在基体中团聚,导致复合膜的拉伸性能下降。热重分析和热氧老化实验表明,PHNC10-1可有效地提升PBAT的热氧稳定性。

细菌纤维素的硫酸酯化改性及对重金属吸附行为的研究

利用硫酸对细菌纤维素(BC)进行改性,得到硫酸酯化细菌纤维素(SBC),研究了SBC对重金属离子的吸附行为。结果表明:SBC孔结构和晶体结构发生了很大的变化,表面带有硫酸酯基的阳离子吸附位点;BC对Ca 2+、Li+和Pb 2+金属离子均具有一定的吸附,而SBC则大大提高了对Pb 2+的吸附容量,其吸附容量由BC的12.68 mg/g提高到39.72 mg/g,即SBC对Pb 2+具有吸附选择性;在pH值为5、Pb 2+初始浓度为50 mg/L、SBC浓度为1 g/L的条件下,于120 min时SBC对Pb 2+的吸附容量达到48.33 mg/g;SBC对Pb 2+的吸附过程以化学吸附和单分子层吸附为主;SBC可以重复利用,循环再生。

柠檬酸酯化纳米纤维素的制备及其在PMMA中的应用

采用固相酯化法制备了柠檬酸酯化微晶纤维素(C-MCC),再通过四丁基氢氧化铵(TBAH)/N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)/H_2O混合溶剂的有限溶解实现了柠檬酸酯化微晶纤维素的纳米化。在探讨了TBAH的用量对柠檬酸酯化纳米纤维素(C-CNC)结晶度和粒径影响的基础上,着重分析了C-CNC结晶度和添加量对PMMA复合材料力学性能的影响。结果表明,适量C-CNC的引入,起到了较好的增强、增韧效果。其中当结晶度50.82%的C-CNC添加量为3%时,复合膜的拉伸强度和断裂伸长率分别提升了1.40倍和3.92倍。

机械力-化学法制备高性能纤维素膜综合实验设计

为实现植物资源的最大化、高值化利用,将科研成果转化为综合教学实验,以天然高分子材料微纤化纤维素为原料,设计了"高性能纤维素膜的制备及其性能表征"的研究型综合实验。采用了一种球磨法与改性剂相结合的机械力-化学法,在常温、无催化剂的条件下,使微纤化纤维素发生酯化反应,并纤丝化为直径更小的酯化纳米纤维素,从而得到了疏水的纤维素薄膜,过程简单且易于控制。所制备的纤维素膜具有优异的机械性能、耐水性及水蒸气阻隔性能。通过该实验,不仅使学生了解源于自然界中的科学前沿、激发其实验热情,还能提升学生的科研和创新能力。

功能化修饰纳米纤维素的结肠靶向给药载体

纳米纤维素(cellulose nanocrystals,CNCs)具有优异的生物理化性能,可作为一种理想的新型药物载体。以马来酸酐酯化纳米纤维素(MA-CNCs)为载体,通过酯化反应进一步引入氨基酸连接臂,再与妥舒沙星(TFLX)偶联,得到新型妥舒沙星-氨基酸-马来酸酐酯化纳米纤维素药物轭合物(TFLX-A-MA-CNCs)。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)表征技术验证了妥舒沙星与马来酸酐酯化纤维素成功偶联。场发射扫描电镜(FE-SEM)观察发现MA-CNCs可以较好地包覆药物。对TFLX-A-MACNCs药物轭合物在模拟胃液、小肠液和结肠液中的释药行为进行分析,结果表明MA-CNCs载体对药物具有良好的包载性,且可实现结肠靶向释药。