NCC—g-ECH的制备及增强EP性能研究.pdf

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1、Vo1．44．NO．112：工程塑料应用ENG1NEERINGPLASTICSAPPLICATIONJan．2O16doi：lO．3969／j．issn．1001-3539．2016．01．003NCC．g．ECH的制备及增强EP性能研究巩桂芬，王培洋，兰健，王磊(哈尔滨理工大学材料科学与工程学院，哈尔滨150040)摘要：首先用酸水解法制备纳米纤维素(NCC)，通过接枝环氧氯丙烷(ECH)提高了其在环氧树脂(EP)中的分散性，将NCC—g．ECH以不同用量掺入到EP中测试其性能。结果表明，NCC—g—E

2、CH用量为4％时，EP的冲击强度达到38kJ／m，弯曲强度为119．11MPa，掺混后EP的热稳定性也得到了增强。关键词：纳米纤维素；环氧氯丙烷；接枝；环氧树脂中图分类号：TQ323．5；TQ352．62文献标识码：A文章编号：1001-3539(2016)01—0012·04Preparation0fNCCg-ECHandPropertiesofEPReinforcedbyNCC·g-ECHGongGuifen，WangPeiyang，LanJian，WangLei(SchoolofMaterialsS

3、cienceandEngineering，HarbinUniversityofScienceandTechnology，Harbin150040，China)Abstract：Firstly，nanocellulosewaspreparedthroughacidhydrolysismethod，whichsolubilityinepoxyresinwasimprovedbygraftingepoxychloropropaneonthesurface，thengraftednanocellulosewith

4、diferentdosageswasincorporatedintoepoxyresin．Finallytheperformancesofthecompositeswerecharacterized．Theresultsshowedthattheimpactstrengthofthecompositesreached38kJ／mwhilethecontentofnanocellulosewas4％．andthebendingstrengthreached119．11MPa．Atthesametime．th

5、ethermalstabilityoftheepoxyresinwasenhanced．Keywords：nanocellulose；epoxychloropropane；grafted；epoxyresin纳米纤维素(NCC)也叫纤维素纳米晶须，通过度均得到提高的EP。强酸水解植物、细菌、动物纤维和微晶纤维素可制备1实验部分出长度10—1000nm，横截面尺寸5～20nm，长径1．1主要原材料比为1～100的NCC_l]。NCC作为一种可持续发EP：南通星辰合成材料有限公司；展的纳米生物材料，与天然纤维

6、素以及微晶纤维素98％浓硫酸：天津市恒兴化学试剂有限公司；相比，具有许多优良的性能，如高聚合度、高纯度、高无水乙醇：天津富宇精细化T有限公司；拉伸弹性模量、高结晶度、高强度、超细结构、高透明ECH：天津市天力化学试剂有限公司；度等[47]o因此，可应用在复合材料的增强相、组织氢氧化钠(粒)：天津市东丽区天大化学试剂T程构架和过滤介质等方面[8-9]。厂：环氧树脂(EP)作为具有优异综合性能的材料，二乙烯三胺：天津市致远化学试剂有限公司；在电子电气和航空航天等领域都得到了广泛应用异丙醇：天津富宇精细化工有限

7、公司；⋯。采用不同形状和尺寸的纳米材料改性EP时，丙酮：台山市众城化工有限公司。由于界面结构不同，对EP的改性机理亦有所不同。1．2主要仪器及设备早期用于改性EP的无机纳米组分主要为片层和粒电热恒温水浴锅：DSY一1型，金坛市江南仪器状纳米材料111131，这类纳米组分改性EP的机理较厂：为明确。纳米材料独特的小尺寸效应、表面效应、量涡旋混合器：QL861型，上海一恒科学仪器有子尺寸效应和宏观量子隧道效应等使其具备了传统限公司；材料所不具备的诸多优点[14-15]o笔者在NCC表面国家自然科学基金项目(5

8、1372128)羟基上接枝环氧氯丙烷(ECH)单体，使NCC具有联系人：巩桂芬，教授，主要从事纳米纤维素改性、锂离子电池隔与EP相似的结构单元，支链舒展进入四周的溶剂膜研究介质，从而改良NCC与EP的相容性，获得韧性、强收稿日期：2015—11-09巩桂芬，等：NCC—g—ECH的制备及增强EP性能研究13真空干燥箱：DZF一6050型，上海一恒科学仪器NCC—g．ECH，边搅拌边加入固化剂二乙烯三胺，将有限公司；混合物浇入模