疏水性纤维素纳米晶粉末的制备及其与裂解炭黑并用补强天然橡胶

摘要：

为了降低纤维素纳米晶(CNCs)的极性,提高其与非极性聚合物的相容性,改善其在聚合物基体中的分散性,以油酸(OA)作为改性剂对硫酸酸解纤维素纳米晶(CNC-S)进行表面疏水改性,并经冷冻-干燥处理得到疏水且疏松的纤维素纳米晶粉末(CNC-OA).对CNC-S和CNC-OA的化学结构、形态和热稳定性的详细表征表明:CNC-S具有典型的纤维素Ⅰ晶型,而CNC-OA具有纤维素Ⅰ晶型和Ⅱ晶型共存的晶体结构,且CNC-OA具有更高的耐热性和良好的疏水性(接触角138.7°).分别以CNC-S和CNC-OA粉末部分替代裂解炭黑(CBp)补强天然橡胶(NR).通过对 NR/CBp,NR/CBp/CNC-S 和 NR/CBp/CNC-OA 复合材料的结构及性能对比表明:两种CNCs的加入均有助于改善CBp在NR中的分散;由于CNC-S与NR相容性差,在NR中难分散且对NR硫化有明显的抑制作用,NR/CBp/CNC-S拉伸强度和储能模量较NR/CBp更低;相反,CNC-OA与NR界面相容性良好,在NR中分散均匀且对NR硫化的抑制作用甚微,NR/CBp/CNC-OA具有较NR/CBp更优异的物理机械性能.

关键词：疏水改性、油酸、纤维素纳米晶、裂解炭黑、天然橡胶、复合材料

所属期刊栏目：44

分类号：O636.1+1(高分子化学（高聚物）)

资助基金：国家重点研发计划2018YFC1902604

在线出版日期：2023-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：70-77,88