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溶解纖維素-PVA復(fù)合凝膠的制備及其性能研究
關(guān)鍵詞：纖維素 凝膠材料
摘要：將微晶纖維素溶解于N-甲基嗎啉-N-氧化物(NMMO)溶劑體系,并與聚乙烯醇(PVA)NMMO溶液混合,采用溶膠-凝膠工藝制備纖維素-PVA復(fù)合凝膠,探究不同凝固浴對復(fù)合凝膠性能的影響,并利用X射線衍射(XRD)、熱重分析(TGA)、掃描電子顯微鏡(SEM)等表征手段考察了復(fù)合凝膠的晶體結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性、微觀結(jié)構(gòu)等性能,討論基于NMMO溶劑體系纖維素與PVA復(fù)合的成膠機(jī)理。結(jié)果表明,與分別以水及無水乙醇為凝固浴制得的復(fù)合凝膠相比,以20%NMMO/1%硼砂為凝固浴制得的復(fù)合凝膠無裂紋,且具有良好的韌性,機(jī)械性能最佳;經(jīng)NMMO溶解后制得的纖維素凝膠由纖維素Ι型轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維素Ⅱ型,而經(jīng)1%硼砂交聯(lián)后制得的纖維素-PVA復(fù)合凝膠在2θ=13.18°和19.46°處出現(xiàn)新的結(jié)晶峰,其為PVA的衍射峰,說明纖維素與PVA交聯(lián)復(fù)合;熱重分析顯示,與纖維素凝膠相比,纖維素-PVA復(fù)合凝膠的熱穩(wěn)定性顯著提高,熱降解初始溫度從270℃升高至280℃左右;利用SEM可觀察到經(jīng)硼砂交聯(lián)后的纖維素-PVA復(fù)合凝膠的孔隙約500nm,相對于纖維素凝膠,其孔隙結(jié)構(gòu)更均勻緊湊。
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