[發明專利]一種纖維素納米纖維/增強聚氨酯復合材料的制備方法

無效

• 申請號: 201310361627.5
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103436002A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 李大綱;李雪婷;陳振東;胡月;薛瑩瑩;潘佳;李明珠
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08L1/02;C08J3/28;D21C5/02
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

技術領域

本發明涉及的是一種纖維素納米纖維/增強聚氨酯復合材料的制備方法，屬于復合材料技術領域。?

背景技術

纖維素納米纖維的結構特性，纖維素納米纖維是指至少一維空間的尺寸為納米級（1-100nm）的纖維素納米材料，它被認為是植物纖維中最小的結構單元，由成束的高強度（10GPa）和高楊氏彈性模量（150GPa）的纖維素分子鏈組成，由于它的尺寸已經接近電子的相干長度，它的性質因為強相干所帶來的自組裝使得性質發生很大變化。并且，其尺度已接近光的波長，加上其具有大表面的特殊效應，因此其所表現的特性非常廣泛。纖維素納米纖維密度低、力學性能優異，生物降解性和可再生性好，熱膨脹系數低，透光率高,是一種性能優越的新型材料，因而他們有可能代替部分玻璃、碳和其他的合成纖維。由纖維素納米纖維增強的可生物降解的納米復合材料，具備高強度和彈性模量且對環境有益，被視為下一代新型綠色材料。?

紙張的原料主要為木材、草、蘆葦、竹等植物纖維，廢紙又被稱為“二次纖維”，最主要的用途還是纖維回用生產再生紙產品。在造紙過程中，植物的木質素被大部分去除，只留下半纖維素和纖維素，而制備納米纖維的來源正是纖維素，因此，理論上，利用回收來的廢紙，進行脫墨脫膠處理和脫除半纖維素處理，即有望得到納米纖維這種新型的天然高分子材料，而且也無需對原料進行脫除抽提物和木質素的處理，不僅有利于紙制品的回收利用，而且由于廢紙制漿工藝已相當成熟，因此易于實現工業化。氫氧化鈉是脫墨脫膠的主要成分，為此，在脫除廢紙漿的半纖維素之后，還需進行氫氧化鈉處理。?

由于光電技術的快速發展，平板顯示器（FPD）市場發展極為迅速，同時對發光顯示材料也提出了更高的要求，傳統采用的玻璃基底由于復雜的制作和切割工藝，成本很高，同時由于易于破碎，對運輸的要求也較多。因此，在顯示材料領域，出現了一種新的技術，卷對卷（roll-to-roll）技術，這種技術能夠使許多電子材料可以任意折疊而不會受到損傷，可以極大地方便人們的使用，但它要求所采用的基底材料應當具有良好的可彎曲性能、透明性、強度以及熱穩定性。但傳統的透明塑料如聚氨酯、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯等的熱穩定性均較差，不能滿足可彎曲顯示器的要求，因此，許多學者將纖維素納米纖維與透明塑料復合，制備出了熱穩定較高，也即熱膨脹系數較小的復合材料，如表1-3所示。經過纖維素納米纖維的增強，?聚丙烯樹脂的熱膨脹系數（CTE）由130ppm/K降低到了28ppm/k,高密度聚乙烯的CTE更是由222.2ppm/K降到了26.9ppm/K，幾乎降低了88%，而納米纖維/丙烯酸樹脂的CTE為9.8ppm/K，幾乎達到了玻璃的水平，完全能夠滿足可彎曲顯示材料的要求。?