隨著化石能源的消耗和環(huán)境污染的加劇，尋找污染小、性能優(yōu)的可降解聚合物材料成為當(dāng)下的研究熱點(diǎn)。聚乙烯醇（PVA）是一種無毒、可生物降解、生物相容的水溶性可降解高分子，可由非化石原料合成，但也存在親水性過高、熔融加工性差等缺點(diǎn)，尤其是增塑改性后，力學(xué)性能下降嚴(yán)重。纖維素來源廣泛、易于獲取，纖維素納米纖維（CNF）具有精細(xì)的高長(zhǎng)徑比結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，因此具備作為塑料改性納米填料的應(yīng)用潛力。但CNF與大部分高分子材料的界面作用力較弱，且CNF的分布通常難以調(diào)控，因此在高分子材料中難以完美發(fā)揮CNF的補(bǔ)強(qiáng)優(yōu)勢(shì)。
圖1. 溶脹輔助預(yù)拉伸法機(jī)理示意圖
圖2. PVA/CNF/LS復(fù)合膜微觀結(jié)構(gòu)示意圖與相關(guān)表征和性能展示
除力學(xué)性能外，CNF和LS還表現(xiàn)出了協(xié)同增塑作用，有效降低了PVA復(fù)合膜的熔融溫度，擴(kuò)大了其熔融加工溫度窗口。此外，LS的加入使復(fù)合膜具有良好的紫外屏蔽性能，并提高了復(fù)合膜的耐水性。該工作為制備具有優(yōu)異機(jī)械性能的環(huán)境友好型聚合物材料提供了靈感。
原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.3c06472
近年來，作者團(tuán)隊(duì)專注于木質(zhì)素在高分子材料中的高值利用研究，在木質(zhì)素改性橡膠、塑料、聚氨酯、表面活性劑等體系，利用木質(zhì)素本身的天然結(jié)構(gòu)和功能優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同高分子體系的增強(qiáng)增韌高性能化及功能化，為木質(zhì)素這一大宗工業(yè)生物質(zhì)資源在材料領(lǐng)域的高值利用探索新理論和新方法，相關(guān)成果獲得了系列授權(quán)發(fā)明專利，歡迎交流合作，推動(dòng)應(yīng)用轉(zhuǎn)化。
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