纖維素是自然界廣泛存在的天然可降解材料,纖維素納米晶（NCC）具有很高的強度和模量可以用于聚合物基復合材料的補強。但NCC制備工藝復雜,成本高,而且由于其高的極性和比表面積,使NCC在與聚合物基體復合過程中極易團聚,從而限制了其應用。本論文通過低溫堿/尿素體系制備纖維素水溶液（CEL）,隨后分別采用共凝沉法以及原位析出法使NCC在天然膠乳（NRL）中原位分散,制備了NCC/NR復合材料。然后基于溶膠-凝膠技術使用硝酸鋅對析出的纖維素進行雜化制備NCC-ZnO雜化體,應用不同的雜化工藝控制雜化體的析出形貌以及粒徑。通過對復合材料進行力學性能測試以及微觀形貌表征NCC及NCC-ZnO雜化體對天然橡膠的補強效果及其在基體中的形貌。共凝沉法是將CEL加水稀釋后逐滴滴入NRL中,在NRL破乳過程中使NCC在橡膠基體中共凝沉。在10℃下CEL經(jīng)過去離子水稀釋為原質量的三倍制備的復合材料力學性能最高,3phr的NCC可以顯著提高硫化膠的拉伸性能和撕裂性能;SEM照片顯示NCC主要以圓球狀、棒狀分布在基體中。原位析出法是讓NCC在其水溶液中析出,然后再將其滴入NRL中并使用稀乙酸破乳即可制備NCC/N... 

【文章來源】：青島科技大學山東省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及目的
    1.2 纖維素的研究以及發(fā)展狀況
        1.2.1 納米纖維素的性質及應用
        1.2.2 納米纖維素的制備
    1.3 纖維素的溶解
        1.3.1 衍生化法溶解纖維素
        1.3.2 直接法溶解纖維素
    1.4 纖維素/堿/尿素水溶液的研究以及應用
        1.4.1 堿/尿素水溶液溶解機理
        1.4.2 纖維素/堿/尿素水溶液的性質
        1.4.3 堿尿素體系溶解纖維素溶液的應用
    1.5 纖維素在橡膠領域中的應用
    1.6 本研究內(nèi)容
第二章 纖維素析出行為的影響因素及NCC/NR的制備
    2.1 引言
        2.1.1 丁達爾效應在纖維素析出過程中的應用
        2.1.2 膠乳和破乳劑對纖維素溶液的影響
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗用原料及藥品
        2.2.2 實驗步驟
        2.2.3 表征方法
    2.3 纖維素的析出形貌及纖維素析出的影響因素
        2.3.1 析出纖維素的微觀形貌
        2.3.2 去離子水稀釋對纖維素析出的影響
        2.3.3 溫度對纖維素析出的影響因素。
        2.3.4 破乳劑對纖維素析出的影響因素
    2.4 NCC/NR復合材料的制備以及破乳工藝對其性能的影響
        2.4.1 破乳工藝對NCC/NR復合材料的物理性能的影響
        2.4.2 破乳工藝對NCC/NR復合材料微觀形貌的影響
    2.5 本章小結
第三章 共凝沉法構建NCC/NR復合材料
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗原料
        3.2.2 實驗設備
        3.2.3 纖維素水溶液的制備
        3.2.4 納米晶纖維素在天然膠乳中的共凝沉
        3.2.5 納米晶纖維素在稀釋的天然膠乳中的共凝沉
        3.2.6 NCC/NR復合材料的成型加工工藝
        3.2.7 NCC/NR復合材料的測試與表征方法
    3.3 結果與討論
        3.3.1 共凝沉工藝對NCC/NR復合材料的物理性能的影響
        3.3.2 共凝沉工藝制備NCC/NR復合材料的微觀形貌
    3.4 膠乳黏度對構建NCC/NR復合材料的影響
        3.4.1 膠乳黏度對NCC/NR復合材料的物理性能的影響
        3.4.2 膠乳黏度對NCC/NR復合材料的微觀形貌的影響
    3.5 本章小結
第四章 原位析出法制備NCC/NR復合材料
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 升溫稀釋法制備NCC/NR復合材料
        4.2.2 乙酸調(diào)節(jié)法制備NCC/NR納米復合材料
        4.2.3 NCC/NR復合材料的成型加工工藝及測試表征方法
    4.3 結果與討論
        4.3.1 升溫及稀釋對NCC/NR復合材料的物理性能的影響
        4.3.2 升溫稀釋法制備NCC/NR復合材料的微觀形貌
        4.3.3 乙酸調(diào)節(jié)法制備NCC/NR復合材料的物理性能
        4.3.4 乙酸調(diào)節(jié)對纖維素溶液的影響
        4.3.5 乙酸調(diào)節(jié)法制備NCC/NR復合材料的微觀形貌
    4.4 本章小結
第五章 纖維素/ZnO雜化體的構建以及在天然橡膠中的補強作用
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗原料
        5.2.2 實驗設備
        5.2.3 NCC-ZnO/NR復合材料的制備
        5.2.4 NCC/NR復合材料的成型加工工藝
        5.2.5 NCC/NR復合材料的測試與表征方法
    5.3 結果與討論
        5.3.1 硝酸鋅對纖維素溶液的影響
        5.3.2 NCC-ZnO復合材料的微觀形貌
        5.3.3 不同形貌的NCC-ZnO雜化體對天然膠硫化性能的影響
        5.3.4 不同形貌的NCC-ZnO雜化體對天然膠物理性能的影響
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝
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【參考文獻】：
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本文編號：2928036