论文部分内容阅读
随着纤维素溶解技术的发展,以纤维素为主体制备材料已成为可能。通过各种技术和方法,来降低成本,改善材料的固有缺点,提高其性能,赋予材料以新的功能性,增加其产品附加值等已成为纤维素基材料领域的研究热点。本课题以碱/尿/水体系为溶剂制备的再生纤维素多孔膜为基体,采用热固化技术,分别制备了再生纤维素/环氧大豆油复合膜和再生纤维素/双酚A型环氧树脂/环氧大豆油复合膜,并对复合膜的结构及性能进行研究。研究内容主要包括以下两部分:1、再生纤维素/环氧大豆油复合膜的制备及性能研究采用氢氧化锂/尿素/水体系溶解棉短纤,制备得到再生纤维素多孔膜,随后将溶剂交换后的再生纤维素膜浸入到含有环氧大豆油的前驱体溶液中,而后采用热固化工艺,得到了纤维素/环氧大豆油复合膜,考察了环氧大豆油的环氧当量和固化剂顺丁烯二酸酐的酸酐当量间的不同比例以及环氧大豆油含量对复合膜结构与性能的影响。通过红外、X-射线衍射、差示扫描量热法、热失重、扫描电镜、紫外、水接触角、吸湿性以及机械性能测试等表征方法研究了复合膜的结构与性能。结果表明,纤维素参与了环氧大豆油的固化反应,并促进了环氧大豆油的固化,同时纤维素的结晶结构受到破坏;环氧大豆油的引入提高了复合膜耐水性,同时复合膜耐热性和透明性有所下降;当环氧大豆油含量适中,且环氧当量和酸酐当量的比例控制适宜时,可以得到综合拉伸性能优良的再生纤维素复合膜。2、双酚A型环氧树脂存在下再生纤维素/环氧大豆油复合膜的制备及性能研究采用氢氧化锂/尿素/水体系溶解棉短纤,制备得到再生纤维素多孔膜,随后将溶剂交换后的再生纤维素膜浸入到含有双酚A型环氧树脂和环氧大豆油的前驱体溶液中,而后采用热固化工艺,得到了纤维素/环氧树脂/环氧大豆油复合膜,考察了在双酚A型环氧树脂存在条件下环氧大豆油含量对复合膜结构与性能的影响以及固化剂聚醚胺含量对复合膜机械性能的影响。通过红外、X-射线衍射、差示扫描量热法、热失重、扫描电镜、紫外、水接触角、吸湿性以及机械性能测试等表征方法研究了复合膜的结构与性能。结果表明,纤维素对环氧树脂体系的固化有促进作用,同样纤维素结晶结构受到破坏;而形态结构表明在双酚A型环氧树脂存在下随着环氧大豆油含量增加复合膜分相加剧,膜表面粗糙度增大,反映在宏观性能上为复合膜韧性变好,但强度下降,同时复合膜吸水率保持很低,但膜表面亲水性增强,膜耐热性影响不大,但透光率下降;随着聚醚胺含量增加复合膜断裂伸长率增大,但强度下降。