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天然胶乳(NRL)来自于天然橡胶树,是一种可再生的生物质材料,但是因其固体胶(NR)的力学性能较差,限制了其广泛应用,因此,有关NRL的增强的研究,一直以来都受到国内外学者的关注。但是常规材料如炭黑、蒙脱土等纳米粒子原料不可再生,与NRL相容性差;新型填料如碳纳米管、石墨烯等纳米填料制备过程中高耗能,成本较高,不易大规模生产。然而,主要来源于虾壳,蟹壳的甲壳素(Chitin),尤其是其衍生物甲壳素纳米晶(ChNFs)具有高结晶度,高拉伸强度、高弹性模量、可生物降解等特点,因此,本文选择生物质材料-甲壳素纳米晶(ChNFs),研究其对NRL的补强作用。ChNFs表面基团的差异可能导致其自身相互作用力的不同,进而影响其在NRL中的分散性。而且,在聚合物中,高含量填充纳米填料会显著提高聚合物的力学性能,但往往会导致纳米粒子团聚,分散性差。目前实现高含量ChNFs填充NRL的方法一般是先制备出ChNFs分散液,再将其与NRL复合,最后进行浇铸成型。这样不仅耗时,而且工艺复杂。故需要寻找一种简单的方法来实现ChNFs在NRL中的高含量填充。本文主要针对ChNFs的表面基团如何影响其在NRL中的分散性以及如何实现在NRL中高含量填充ChNFs这两个方面的问题,通过了表面改性和原位超声分散的方法,分别研究了ChNFs表面基团的差异对其在NRL中的分散性以及高含量填充ChNFs对NR复合材料性能的影响。发现在NRL中表面羰基化的甲壳素纳米晶(C-ChNFs)比双电性甲壳素纳米晶(NC-ChNFs)的分散性更好,使得CChNFs/NR比NC-ChNFs/NR具有更高的杨氏模量和更低的逾渗阈值。同时也发现在NR中高含量填充ChNFs不仅显著提高了ChNFs/NR的定伸应力和储能模量,而且还赋予了其多刺激响应性。实现了通过调控表面基团来改变ChNFs在NRL中的分散性以及高含量填充ChNFs来显著提高ChNFs/NR定伸应力与储能模量的目标。该工作提供了一种如何提高ChNFs在NRL中分散性的思路以及如何在NRL中高含量填充ChNFs的方法,也拓宽了ChNFs/NRL复合材料的应用领域,同时该工作对实现纳米材料在聚合物中的均匀分散以及对如何在聚合物中高含量填充纳米粒子具有一定的借鉴意义。