Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đánh Giá Thực Nghiệm Các Tính Chất Kéo của Composites Epoxy Có Thêm Chất Nhão Cellulose Nanofiber
Tóm tắt
Cellulose nanofiber (CNF) là một loại sợi tự nhiên, và mô đun Young cùng sức kéo của nó được ước tính gần 140 GPa và ít nhất từ 2 đến 3 GPa. Phương pháp phân tán đồng nhất CNF trong ma trận polymer thường sử dụng là sửa đổi hóa học bề mặt CNF hoặc quá trình trao đổi dung môi. Tuy nhiên, tải lượng môi trường của các quá trình này lớn, và CNF đã được sửa đổi hóa học có chi phí cao. Trong nghiên cứu này, các composite ma trận resin epoxy (Epoxy-CNF) được gia cường bằng CNF đã được tinh chế cơ học với các tỷ lệ thể tích khác nhau của CNF đã được chế tạo. Mô đun kéo và sức mạnh tối đa của các composite epoxy bị suy giảm khi thêm slurry CNF, trong khi độ giãn dài khi gãy tăng lên. Điều này có thể được quy cho sự tương tác của epoxy và nước, nồng độ vi khoảng trống, và sự tụ tập của CNF. Do đó, hàm lượng nước giảm trong các composite Epoxy-CNF cải thiện các tính chất kéo của chúng.
Từ khóa
#Cellulose nanofiber #epoxy composites #tensile properties #mechanical defibrillation #environmental impactTài liệu tham khảo
C. Eyholzer, F. Lopez-Suevos, P. Tingaut, et al., “Reinforcing effect of carboxymethylated nanofibrillated cellulose powder on hydroxypropyl cellulose,” Cellulose, 17, 793–802 (2010).
C. Eyholzer, F. Lopez-Suevos, P. Tingaut, et al., “A transparent, hazy, and strong macroscopic ribbon of oriented cellulose nanofibrils bearing poly (ethylene glycol),” Adv. Mater., 27, 2070–2076 (2015).
M. Nogi, S. Iwamoto, A. N. Nakagaito, and H. Yano, “Optically transparent nanofiber paper,” Adv. Mater., 21, 1595–1598 (2009).
F. El-Hosseiny and D. H. Page, “The mechanical properties of single wood pulp fibres: Theories of strength,” Fibre Sci. Technol., 8, 21–31 (1975).
K. Schulgasser and D. H. Page, “The influence of transverse fibre properties on the in-plane elastic behaviour of paper,” Compos. Sci. Technol., 32, 279–292 (1988).
, T. Nishino, I. Matsuda, and K. Hirao. “All-cellulose composite,” Macromolecules, 37, 7683–7687 (2004).
S. S. Nair, P. Kuo, H. Chen, and N. Yan, “Investigating the effect of lignin on the mechanical, thermal, and barrier properties of cellulose nanofibril reinforced epoxy composite,” Ind. Crop. Prod., 100, 208–217 (2017).
J. Lu, P. Askeland, and L. T. Drzal, “Surface modification of microfibrillated cellulose for epoxy composite applications,” Polymer, 49, 1285–1296 (2008).
A. Omrani, L. C. Simon, and A. A. Rostami, “Influences of cellulose nanofiber on the epoxy network formation,” Mater. Sci. Eng. A, 490, 131–137 (2008).
L. Tang and C. Weder, “Cellulose whisker/epoxy resin nanocomposites,” ACS Appl. Mater. Interfaces, 2, 1073–1080 (2010).
M. Shibata and K. Nakai, “Preparation and properties of biocomposites composed of bio-based epoxy resin, tannic acid, and microfibrillated cellulose,” J. Polym. Sci. Part B, 48, 425–433 (2010).
Y. Zhang, P. Song, S. Fu, and F. Chen, “Morphological structure and mechanical properties of epoxy/polysulfone/cellulose nanofiber ternary nanocomposites,” Compos. Sci. Technol., 115, 66–71 (2015).
B. Jiang, J. G. Tsavalas, and D. C. Sundberg, “Water whitening of polymer films: Mechanistic studies and comparisons between water and solvent borne films,” Prog. Org. Coat., 105, 56–66 (2017).
Y. Xie, H. Kurita, R. Ishigami, and F. Narita, “Assessing the flexural properties of epoxy composites with extremely low addition of cellulose nanofiber content,” Appl. Sci., 10, 1159 (2020), https://doi.org/10.3390/app10031159.
R. Ianchis, I. D. Rosca, M. Ghiurea, et al., “Synthesis and properties of new epoxy-organolayered silicate nanocomposites,” Appl. Clay Sci., 103, 28–33 (2015).
Kusmono, M. W. Wildan, and Z. A. M. Ishak, “Preparation and properties of clay-reinforced epoxy nanocomposites,” Int. J. Polym. Sci., 2013, 690675 (2013), https://doi.org/10.1155/2013/690675.
A. R. C. Morais, J. V. Pinto, D. Nunes, et al., “Imidazole: prospect solvent for lignocellulosic biomass fractionation and delignification,” ACS Sustainable Chem. Eng., 4, 1643–1652 (2016).
M. N. Hafiza and M. I. N. Isa, “Correlation between structural, ion transport and ionic conductivity of plasticized 2-hydroxyethyl cellulose based solid biopolymer electrolyte,” J. Membrane Sci., 597, 117176 (2020), https://doi.org/10.1016/j.memsci.2019.117176.