环氧树脂_改性纳米纤维素复合材料的制备与性能研究*

2021-12-14黄新民杨连贺汪诚威

功能材料 2021年11期

黄新民，杨连贺，徐清，敖翔，汪诚威

(1. 天津工业大学纺织科学与工程学院，天津 3003871；2.盐城工学院纺织服装学院，江苏盐城 224051)

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随着现在的环境问题越来越受到人们的重视，环保绿色材料的使用越来越广泛[1]。自1947年首次商用以来，环氧树脂已广泛用于胶粘剂，涂料，复合材料，电气系统以及船舶和航空航天应用中[2]。环氧树脂是一种带有环氧化物的化学物质，可以与多种固化剂(例如胺，羟基和羧基)交联[3-7]，是纤维增强聚合物中最重要的基体之一[8-10]。然而，其高交联度的特性也使其脆性和易受裂纹的影响，表现出低抗冲击性和低断裂韧性[11-12]，限制了其在汽车和航空航天零件制造等重要应用领域的应用[13]。因此需要进行增加填料来减轻这些缺点[14-15]。

近些年来，纳米纤维素在聚合物复合材料的研究已经是纳米材料领域的热点[16-17]。对其进行改性后，不仅保留了高抗拉强度、高抗拉模量等作为增强剂的优良特点[18]，还有效地改善与疏水性聚合物相容性和提高热稳定性，添加改性纳米纤维素填料可提高环氧树脂机械性能，使其能更好的用作柔性电子器件 OLED、OSC 等基底材料[19-20]。本文以脱脂棉为原料制备纳米纤维素，再对纳米纤维素进行偶联改性以及TEMOPO氧化改性，然后采用浇铸成膜法制备纯环氧树脂膜、含量为5%(质量分数)CNC、偶联改性CNC及其TEMPO氧化改性/环氧树脂复合材料。