高等化学工程学报

抽象的

纤维素纤维混合化学改性方法在聚合物复合材料中的应用

Stefan Cichosz 和 Anna Masek

以下研究强调了纤维素纤维（Arbocel UFC100 – 超细纤维素）改性中不可或缺的工艺的重要性，该工艺可以轻易改变生物聚合物的特性 - 干燥。研究提供了广泛的信息，考虑到干燥过程对纤维素化学处理的影响以及基于乙烯-降冰片烯共聚物（TOPAS Elastomer E-140）的纤维素填充聚合物复合材料的特性。这项研究强调了降低 UFC100 水分含量的重要性，考虑到聚合物复合材料的应用，采用不同于热处理的技术。因此，引入了一种新的混合化学改性方法（图）。它包括两个步骤：溶剂交换（用乙醇或己烷）和化学处理（马来酸酐 - MA）。纤维素纤维的混合化学改性：路径 0 – 使用 MA 进行常规表面改性，路径 1 – 在用 MA 进行表面改性之前进行溶剂交换，路径 2 – 在用 MA 进行表面改性之后进行溶剂交换应当强调的是，在所有进行的 UFC100 处理中，都明显降低了水分含量。尽管如此，可以说使用乙醇极大地降低了纤维素的吸水能力（高达 1.65%）。此外，关于复合材料样品的机械性能，TOPAS + UFC100/ND/MA/1/E 样品的性能改善最为显著。在这里，未干燥的纤维素在与乙醇进行溶剂交换后用 MA 进行了改性。此外，在该样品中，还检测到了储能模量的改善。佩恩效应和填料效率因子都表明填料可能具有增强特性。在进行的研究中，引入了新的填料混合改性方法，无疑是一种科学新颖性。此外，还提供了考虑填充了不同水分含量的纤维素纤维的复合材料特性（热、机械、结构）的宝贵数据。