纳米纤维素温敏性聚合物的可控制备及性能研究开题报告

 2021-08-08 12:08

1. 研究目的与意义

纳米纤维素是由纤维素经过化学、物理、生物或者几者相结合的手段处理得到的储存小于100nm的纤维聚集体,它不但具有天然纤维素的基本结构和特性,也具有纳米粒子的一些独特性能,如纳米尺寸效应、高结晶度、高表面活性等,这些特殊的性能使纳米纤维素在生物制药、食品加工、造纸、能源材料、功能材料和纳米增强材料等领域具有广阔的应用前景。

本研究通过接枝共聚改性对纳米纤维素表面修饰改性,设计并制备一种具有规整结构的纳米纤维素温度响应型聚合物材料,为纳米纤维素的高值化应用提供理论基础。

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2. 国内外研究现状分析

纳米纤维素温敏性聚合物是一种当温度变化超过某一温度点时,聚合物的性质会发生改变的智能高分子材料,该温度点称为低临界溶解温度(lower critical solution temperature,LCST)。

目前所报道的纳米纤维素复合凝胶体系主要是通过传统自由基聚合法制备,这些凝胶材料普遍存在聚合物分子量不均一,聚合物网络结构不规整并且存在大量的应力缺陷等问题,从而限制其应用范围。

由此可见,构建具有规整结构的纳米纤维素复合水凝胶体系是提高水凝胶材料机械性能的必要手段。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:以漂白阔叶木硫酸盐浆(HBKP)经TEMPO氧化后制备TOCN,再通过2-溴代异丁酰溴溴化后制备成TOCN-Br,然后以所制备的大分子引发剂(TOCN-Br)为主体,加入OEGMA,MEO2MA等温敏单体制成纳米纤维素共聚物。

通过调整反应中加入的OEGMA和MEO2MA得到侧链组成不同的共聚物。

测定其红外、核磁、GPC、差热分析、机械性能以及温度响应性能。

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4. 研究创新点

1.以HBKP为原料来源广泛,具有可再生性,环境友好性。

TOCN接枝嵌段共聚物具有温度响应性,机械强度良好。

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