水性聚氨酯/纳米纤维素/氢氧化镁或纳米铜粒子复合材料制备及阻燃、耐磨性能研究

本研究将磷酸化纳米纤维化纤维素(PMFC)与水性聚氨酯(WPU)混合,然后分别引入氢氧化镁颗粒和纳米铜粒子制备阻燃、耐磨复合材料,并对复合材料的显微结构、颗粒分散性能、热稳定性能、阻燃性能、耐磨性能等进行了考察。结果表明:氢氧化镁颗粒和纳米铜粒子的添加量对复合材料的显微结构影响较大;在水性聚氨酯涂料中添加一定量的磷酸化的纳米纤维素、氢氧化镁颗粒和纳米铜粒子能够提高复合材料的阻燃性和耐磨性,应用于木质板材上时,可使木质板材获得更好的表面性能。

纳米纤维素改性水性聚氨酯材料阻燃性能研究

研究采用将两种不同含量的木质素微纳米纤维化纤维素(L-MNFCs)通过溶液浇筑法与水性聚氨酯混合制备L-MNFCs/WPU复合薄膜材料,表征了复合薄膜的形貌、热稳定性能、阻燃性能和力学性能。L-MNFCs通过采用蒸汽爆炸、磷酸化处理、精炼和超精细研磨的组合工艺制备而成,具有环保、低成本特点。结果表明:不同含量的L-MNFCs的复合薄膜的表面样貌变化不大;通过TG/DTG及PCFC分析发现,未经磷酸化处理的L-MNFCs复合薄膜其热稳定性较差,反而具有助燃作用;但可以增强WPU薄膜材料的拉伸强度和杨氏模量。研究表明:采用蒸汽爆破法的纳米纤维素改性制备的水性聚氨酯复合薄膜材料性能明显提高。

超临界预处理-球磨法制备纤维素纳米纤丝及其表征

以微纤维化纤维素(MFC)为原料,通过超临界CO_(2)/乙醇预处理结合球磨法制备纤维素纳米纤丝(SCB-CNF),探讨了超临界CO_(2)/乙醇预处理条件对MFC的影响,并与2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)预处理结合微流体均质法(TMH)制备的纤维素纳米纤丝(TMH-CNF)进行对比研究,采用扫描电子显微镜(SEM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)和热重分析仪(TG)对样品进行表征。结果表明,超临界CO_(2)/乙醇预处理可将束状MFC分解为单根纤维,使MFC的长度和直径明显减小;超临界CO_(2)/乙醇预处理后的纤维素(P-MFC)的结晶度随预处理时间和温度的变化呈先升高后降低的趋势;SCB-CNF的热稳定性和结晶度均高于TMH-CNF,且形态呈针束状,长度远小于TMH-CNF,更易分散,在复合材料和生物医药(药物输送)等领域具有潜在的应用价值。