溶解纖維素-PVA復合凝膠的制備及其性能研究
關鍵詞：纖維素 凝膠材料
摘要：將微晶纖維素溶解于N-甲基嗎啉-N-氧化物(NMMO)溶劑體系,并與聚乙烯醇(PVA)NMMO溶液混合,采用溶膠-凝膠工藝制備纖維素-PVA復合凝膠,探究不同凝固浴對復合凝膠性能的影響,并利用X射線衍射(XRD)、熱重分析(TGA)、掃描電子顯微鏡(SEM)等表征手段考察了復合凝膠的晶體結構、熱穩定性、微觀結構等性能,討論基于NMMO溶劑體系纖維素與PVA復合的成膠機理。結果表明,與分別以水及無水乙醇為凝固浴制得的復合凝膠相比,以20%NMMO/1%硼砂為凝固浴制得的復合凝膠無裂紋,且具有良好的韌性,機械性能最佳;經NMMO溶解后制得的纖維素凝膠由纖維素Ι型轉變為纖維素Ⅱ型,而經1%硼砂交聯后制得的纖維素-PVA復合凝膠在2θ=13.18°和19.46°處出現新的結晶峰,其為PVA的衍射峰,說明纖維素與PVA交聯復合;熱重分析顯示,與纖維素凝膠相比,纖維素-PVA復合凝膠的熱穩定性顯著提高,熱降解初始溫度從270℃升高至280℃左右;利用SEM可觀察到經硼砂交聯后的纖維素-PVA復合凝膠的孔隙約500nm,相對于纖維素凝膠,其孔隙結構更均勻緊湊。
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