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Atomic insight into the functionalization of cellulose nanofiber on durability of epoxy nanocomposites

Nano Research 2023年第2期16卷 3256-3266页

作者： Tiejun Liu Kexuan Li Ao Zhou Zechuan Yu Renyuan Qin Dujian Zou School of Civil and Environmental Engineering Harbin Institute of TechnologyShenzhen 518055China Department of Architecture and Civil Engineering City University of Hong KongHong Kong 999077China School of Civil Engineering and Architecture Wuhan University of TechnologyWuhan 430070China School of Environment and Civil Engineering Dongguan University of TechnologyDongguan 523830China

Chemical functionalization is an effective approach to address interfacial deterioration caused by environmental exposure in cellulose nanofiber(CNF)-epoxy ***,how functionalization affects interfacial deterioration and durability of nanocomposites in erosive environment is still *** this work,the global mechanical properties and local interfacial intermolecular behavior of pristine and functionalized CNF-reinforced nanocomposites are investigated through molecular dynamics *** results show that functionalization can enhance the interfacial energy barrier and debonding stress by 43%and 57%,*** CNF inhibits the slippage of epoxy chains,ensuring better interfacial adhesion and efficient stress transfer between fiber and *** groups promote the formation of interfacial bridging and topological structures and weaken the hydrogen bonding ability of water molecules,leading to stronger intermolecular adsorption effect and better interfacial *** epoxy molecular configuration evolution and intermolecular interactions,caused by the functionalization of CNF in the interfacial region,enhance the interfacial erosion resistance,contributing to the durability of the *** study reveals the in-depth interfacial deterioration mechanism of functionalized nanocomposites under erosive environment,inspiring a novel strategy for the design of durable CNF-reinforced nanocomposites.

关键词： nanocomposites functionalization interfacial interaction environmental degradation durability enhancement molecular dynamics

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