纳米纤维素乳化苯乙烯-丙烯酸酯共聚物的制备及性能研究

作     者：陈泓丞 姚志伟 李喜坤 唐方圆 杨仁党 CHEN Hongcheng;YAO Zhiwei;LI Xikun;TANG Fangyuan;YANG Rendang

作者机构：华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室广东广州510640 浙江晶鑫特种纸业有限公司浙江衢州324022 

出 版 物：《中国造纸》 (China Pulp & Paper)

年 卷 期：2022年第41卷第3期

页      面：27-35页

学科分类：082903[工学-林产化学加工工程] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 082201[工学-制浆造纸工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 

主　　题：纳米纤维素 苯乙烯-丙烯酸酯共聚物 植物纤维 Pickering乳液 

摘      要：本研究分别使用纤维素纳米纤丝(CNF)和纤维素纳米晶体(CNC)乳化苯乙烯-丙烯酸酯(SA)单体,以过硫酸铵(APS)为引发剂,通过自由基聚合得到共聚物PSA,并对其各项性能及力学性能增强机理进行研究。结果表明,纳米纤维素在PSA的制备过程中发挥了界面活性剂和功能性填料的双重作用。其中,CNF-PSA乳液稳定性强但黏度较高,CNC-PSA乳液则兼具高稳定性和低黏度的特性。由CNF、CNC和十二烷基硫酸钠(SDS)乳化后聚合得到的PSA共聚物转化率分别为76.32%、78.28%和82.62%。红外光谱和热重分析结果显示CNF和CNC在固化过程中被保留在涂层中,并形成氢键结合。拉伸测试结果表明,CNF-PSA、CNC-PSA和SDS-PSA膜的抗拉强度分别为8.14、6.91和1.09 MPa,其中,CNF-PSA膜的弹性模量达到130.3 MPa,为SDS-PSA膜的652倍。