华南理工刘伟峰和广东工大邱学青 ACS SCE:溶胀辅助预拉伸制备CNF/LS取向增强PVA复合膜
2024-04-15 来源:高分子科技
随着化石能源的消耗和环境污染的加剧,寻找污染小、性能优的可降解聚合物材料成为当下的研究热点。聚乙烯醇(PVA)是一种无毒、可生物降解、生物相容的水溶性可降解高分子,可由非化石原料合成,但也存在亲水性过高、熔融加工性差等缺点,尤其是增塑改性后,力学性能下降严重。纤维素来源广泛、易于获取,纤维素纳米纤维(CNF)具有精细的高长径比结构和优异的机械强度,因此具备作为塑料改性纳米填料的应用潜力。但CNF与大部分高分子材料的界面作用力较弱,且CNF的分布通常难以调控,因此在高分子材料中难以完美发挥CNF的补强优势。
图1. 溶胀辅助预拉伸法机理示意图
图2. PVA/CNF/LS复合膜微观结构示意图与相关表征和性能展示
除力学性能外,CNF和LS还表现出了协同增塑作用,有效降低了PVA复合膜的熔融温度,扩大了其熔融加工温度窗口。此外,LS的加入使复合膜具有良好的紫外屏蔽性能,并提高了复合膜的耐水性。该工作为制备具有优异机械性能的环境友好型聚合物材料提供了灵感。
原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.3c06472
近年来,作者团队专注于木质素在高分子材料中的高值利用研究,在木质素改性橡胶、塑料、聚氨酯、表面活性剂等体系,利用木质素本身的天然结构和功能优势,实现了对不同高分子体系的增强增韧高性能化及功能化,为木质素这一大宗工业生物质资源在材料领域的高值利用探索新理论和新方法,相关成果获得了系列授权发明专利,欢迎交流合作,推动应用转化。
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(责任编辑:xu)
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