聚丙烯酸甲酯接枝改性纳米纤维素.pdf

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1、第43卷，第2期工程塑料应用vo·，N。·IO】2015年2月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONFeb．2015～doi：lO．3969／j．issn．1001-3539．2015．02．024聚丙烯酸甲酯接枝改性纳米纤维素古巩桂芬，胡雪娇，王晓惠，孙举涛(1．哈尔滨理工大学材料科学与工程学院，哈尔滨150040；2．橡塑材料与工程教育部重点实验室，山东青岛266045)摘要：利用羰基二咪唑(CDI)的高活性活化纳米纤维素(NCC)，使NCC表面带有高反应活性的碳碳双键。再以2一溴异丁酸乙酯为引发剂，铜丝为催化剂，制备出低分子量的聚丙烯酸甲酯(PM

2、A)。然后采用活性自由基聚合将PMA接枝到活化的NCC表面，制备出PMA接枝改性的NCC。采用凝胶渗透色谱测定合成的PMA的分子量及分子量分布；通过傅立叶变换红外光谱及x射线衍射分析等测试方法对改性前后的NCC的结构和性能进行了分析。实验结果表明，通过单电子转移活性自由基聚合法合成的PMA分子量为2000，分子量分布窄(分布指数为1．14)，并且其成功接枝到NCC表面。关键词：纳米纤维素；聚丙烯酸甲酯；表面改性中图分类号：TQ352．79文献标识码：A文章编号：1001．3539(2015)02—0101．03ModificationofNan0一CrystallineCe

3、llulosebyGraftingwithPoly(methylacrylate)GongGuifen，HuXuejiao，WangXiaohui，SunJutao(1．SchoolofMaterialsScienceandEngineeringHarbinUniversityofScienceandTechnology，Harbin150040，China；2．KeyLaboratoryofMinistryofEducationofRubberMaterialsandEngineering，Qingdao266045，China)Abstract：Nano-crystal

4、linecellulose：(NCC)wasactivatedbvCDItomakeNCCsurfacecoveredwithhighactivedoublebonds．⋯Poly(methylacrylate)(PMA)withlowmolecularweightwassynthesizedbyusingEBiBasainitiator．Cuasacatalyst．ThenPMAwasgraftedontothesurfaceofactivatedNCC．andmodifiedNCCwasobtained．Themolecularweightanditsdistribut

5、ionofPMAweremeasuredbyGPC：FTIRandXRDwereusedtocharacterizethestructureandpropertiesofNCCandmodifiedNCC．TheresultsshowthatthemolecularweightofPMAis2000withthedistributionbeing1．14，andPMAisgraftedtothesurfaceofNCCsuccessfully．Keywords：nano—crystallinecellulose；poly(methy1acrylate)；surfacemod

6、ification纤维素是由D一吡喃型葡萄糖单元(AGU)通通常情况下，由于纤维素表面羟基的亲水性，过一l，4一糖苷键连接而成的线型高分子[】】。纤维使得其与高分子基复合材料的疏水性基质不相容，素AGU单元上有3个活泼的一0H基：一个伯一如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等【9]。在不破坏纤维素OH基(c一6位)和两个仲～0H基(C一2和c一3位本身高结晶、高强度等特性的前提下，通过表面改性)，可以发生与一OH基有关的一系列化学反应，如的方法降低其亲水性，增加其作为填料与疏水性基氧化、交联、醚化、酯化、接枝共聚反应等]。纳米质之间的化学相容性，使纤维素在基质中良好地分纤维素twcc

7、)也被称为纤维素纳米晶体，具有类似散并在两相之间形成良好的粘附力，使得作为增强于晶须的特性，是一种直径为1100am之间，长剂的NCC和基质之间的共价键以近乎完美的界面度为几十到几百纳米的棒状纤维素。它不但具有纤应力传递，并赋予复合材料特殊的力学性能[10-121。维素的基本结构与性能，同时还具有纳米粒子的一笔者利用羰基二咪唑(CDI)的高活性使NCC些特性，比如：它的强度非常高，拉伸弹性模量约为表面的羟基变成碳碳双键，然后通过单电子转移活150GPa，张应力约为10GPa[5】。由于NCC的高性自由基聚合法制备出