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纳米微晶纤维素(NCC)是天然纤维素经过处理后得到的一种纤维素结晶体。作为一种新型绿色纳米材料,NCC在诸多领域具备良好的应用前景。尤其,因其独特的力学性能及结构特性,NCC可用作聚合物的增强剂,以形成致密的网络结构,从而明显改善聚合物的机械性能和阻隔性能;这一特性令其在纸张的表面施胶中的应用亦颇受关注。但是,由于NCC具有负电性,遇阳离子型表面施胶剂(如阳离子苯丙乳液,Cationic Styrene Atyrene Acrylic Emulsion,CSA),会发生严重吸附团聚,必将影响到乳液的流变性能及其纸张表面施胶性能。更重要的是,NCC表面含有大量的亲水基团,直接添加不利于纸张表面抗水性的改善。因此,在应用之前,需要对NCC进行改性,以改善其与乳液体系的相容性,最终提高其在纸张施胶性能方面的应用效果。本工作以微晶纤维素(MCC)为原料,基于酸水解法制备了纳米微晶纤维素(NCC)。在此基础上,以季铵盐2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTMAC)为阳离子醚化剂对NCC进行改性得到了阳离子化的纳米微晶纤维素(CNCC)。结果表明,CNCC呈棒状结构,粒径约10~80 nm,长度小于400 nm,在水相中具备较好的分散稳定性。基于氮元素分析法,计算得到CNCC的取代度为4.1%;FT-IR、XRD分析结果证明了NCC被成功改性;TEM、TG分析结果表明,与NCC相比,CNCC具有较好的分散性和热稳定性。随后,通过直接添加的方法对特定的淀粉(Starch)/CSA表面施胶剂进行复合,得到了Starch/CSA/NCC(CNCC)纳米复合表面施胶剂,并对其分散效果、粒径分布及稳定性进行了分析。结果表明,添加了NCC的纳米复合表面施胶剂容易发生团聚和沉降,粒径总体增大;而Starch/CSA/CNCC纳米复合表面施胶剂的分散稳定性明显提升,其粒径分布相对于Starch/CSA几乎不变。从TG和DTG曲线可知,NCC的添加并不能很好的改善Starch/CSA施胶剂热分解行为,但CNCC的加入却在一定程度上提高了Starch/CSA施胶剂的热稳定性。最后,对NCC、CNCC在施胶纸中的应用进行了初步探讨,研究了NCC(CNCC)的添加量对施胶纸机械性能和阻隔性能的影响。初步应用结果表明,NCC在提高施胶纸的机械性能方面有一定的优势,而CNCC在改善施胶纸阻隔性能上有很大的优势;施胶纸的机械性能和阻隔性能都随着NCC/CNCC的添加量的增加而呈现出先变好后变差的趋势,且当添加量为0.2%(对淀粉)时,性能提升最大,与零添加的Starch/CSA施胶纸相比,Starch/CSA/NCC施胶纸对机械性能的提升超过10%,而Starch/CSA/CNCC施胶纸对阻隔性能的提升超过20%。