比色濕敏型NCC/PAA膜的構(gòu)筑及調(diào)控機制
發(fā)布時間:2022-02-22 20:25
濕度與人類的生活和社會活動密切相關(guān),濕度不當(dāng)會給人們的生產(chǎn)、生活造成很大隱患。近年來,具有手性向列液晶效應(yīng)的納米晶纖維素(nanocrystalline cellulose,NCC)引起了極大的關(guān)注,這種NCC干燥后膜的顏色隨環(huán)境濕度的變化而改變。水性聚丙烯酸(poly acrylic acid,PAA)涂料具有良好的防腐性、耐水耐候性、成膜性和保色性,在防水、防火、防腐、海洋防污以及隔熱保溫涂料等功能方向上已有著廣泛的應(yīng)用,但是對水性PAA清漆色彩的功能化改性卻鮮有報道。本論文采用硫酸酸解法制備NCC,通過蒸發(fā)誘導(dǎo)自組裝彩虹效應(yīng)的NCC薄膜。探討了酸漿比(8:1、10:1、12:1)和酸解溫度(45℃、60℃)的不同對NCC膠體懸浮液液晶效應(yīng)和NCC彩虹膜濕敏性的影響。并以此基礎(chǔ)上以NCC膠體為模板,將水性PAA清漆加入NCC中制備比色濕敏型NCC/PAA彩虹膜,探討NCC與PAA的配比(NCC:PAA=98:2、95:5、90:10、80:20、70:30)、外加電解質(zhì)Na+以及超聲處理(10min、20 min、30 min)對NCC/PAA比色濕敏性的影響...
【文章來源】:南京林業(yè)大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 選題來源
1.2 選題背景及依據(jù)
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 液晶材料在濕度傳感中的應(yīng)用
1.3.2 NCC的手性向列液晶效應(yīng)
1.3.2.1 NCC手性液晶效應(yīng)的形成
1.3.2.2 NCC液晶效應(yīng)在聚合物中的組裝
1.3.2.3 NCC液晶效應(yīng)在聚合物中組裝形成的濕敏光學(xué)材料
1.3.3 NCC在涂料中的應(yīng)用
1.4 國內(nèi)外關(guān)于NCC液晶效應(yīng)研究中存在的問題
1.5 論文目的及創(chuàng)新點
1.6 論文主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
第二章 比色濕敏型NCC膜的制備及調(diào)控機制
2.1 前言
2.2 材料與方法
2.2.1 試驗材料
2.2.2 NCC彩虹膜的制備及調(diào)控
2.2.2.1 具有手性向列液晶效應(yīng)NCC的制備
2.2.2.2 NCC彩虹膜的制備
2.2.2.3 NCC彩虹膜的濕度調(diào)控
2.2.3 NCC彩虹膜的性能測試及表征
2.2.3.1 NCC膠體表面電化學(xué)狀態(tài)測試
2.2.3.2 透射電子顯微鏡(TEM)測試
2.2.3.3 場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)測試
2.2.3.4 傅里葉紅外變換光譜(FTIR)測試
2.2.3.5 X射線多晶衍射儀(XRD)測試
2.2.3.6 偏光顯微鏡(POM)測試
2.2.3.7 紫外-可見分光光度計(UV-Vis)測試
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 NCC表面電化學(xué)狀態(tài)分析
2.3.1.1 Zeta電位分析
2.3.1.2 表面磺酸基(-OSO3-)分析
2.3.2 NCC懸浮液形貌分析
2.3.3 NCC彩虹膜自組裝形貌分析
2.3.4 NCC彩虹膜的化學(xué)結(jié)構(gòu)分析
2.3.5 NCC彩虹膜的晶型結(jié)構(gòu)分析
2.3.6 NCC液晶效應(yīng)分析
2.3.7 NCC彩虹膜的濕敏性分析
2.3.7.1 NCC彩虹膜的濕敏性
2.3.7.2 NCC彩虹膜的濕敏性調(diào)控機制
2.4 小結(jié)
第三章 比色濕敏型NCC/PAA膜的制備及調(diào)控機制
3.1 前言
3.2 材料與方法
3.2.1 試驗材料
3.2.2 NCC/PAA彩虹膜的制備與調(diào)控
3.2.2.1 NCC/PAA復(fù)合涂料的制備
3.2.2.2 NCC/PAA彩虹膜的制備
3.2.2.3 NCC/PAA彩虹膜的調(diào)控
3.2.3 NCC/PAA彩虹膜的性能測試與表征
3.2.3.1 場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)測試
3.2.3.2 傅里葉紅外變換光譜(FTIR)測試
3.2.3.3 X射線多晶衍射儀(XRD)測試
3.2.3.4 紫外-可見分光光度計(UV-Vis)測試
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 NCC/PAA彩虹膜自組裝形貌分析
3.3.1.1 NCC/PAA配比對NCC/PAA彩虹膜自組裝形貌的影響
3.3.1.2 Na~+對NCC/PAA彩虹膜自組裝形貌的影響
3.3.1.3 超聲處理對NCC/PAA彩虹膜自組裝形貌的影響
3.3.2 NCC/PAA彩虹膜化學(xué)結(jié)構(gòu)分析
3.3.2.1 NCC/PAA配比對NCC/PAA彩虹膜化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響
3.3.2.2 Na~+對NCC/PAA彩虹膜化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響
3.3.2.3 超聲處理對NCC/PAA彩虹膜化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響
3.3.3 NCC/PAA彩虹膜晶型結(jié)構(gòu)分析
3.3.3.1 NCC/PAA配比對NCC/PAA彩虹膜晶型結(jié)構(gòu)的影響
3.3.3.2 Na~+對NCC/PAA彩虹膜晶型結(jié)構(gòu)的影響
3.3.3.3 超聲處理對NCC/PAA彩虹膜晶型結(jié)構(gòu)的影響
3.3.4 NCC/PAA彩虹膜濕敏性分析
3.3.4.1 NCC/PAA配比對NCC/PAA彩虹膜濕敏性的影響
3.3.4.2 Na~+對NCC/PAA彩虹膜濕敏性的影響
3.3.4.3 超聲處理對NCC/PAA彩虹膜濕敏性的影響
3.3.5 NCC/PAA彩虹膜比色濕敏性調(diào)控機制分析
3.4 小結(jié)
第四章 總結(jié)論與展望
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]纖維素納米晶體/SiO2納米復(fù)合膠體對水性丙烯酸涂料性能的影響[J]. 趙國敏,潘明珠. 林業(yè)工程學(xué)報. 2018(03)
[2]纖維素?zé)峤鈾C理研究進展:以中間態(tài)纖維素為核心的纖維素演變[J]. 冷爾唯,龔勛,張揚,徐明厚. 化工學(xué)報. 2018(01)
[3]纖維素納米晶體膜及膽甾型液晶圖案的制備[J]. 張亞運,萬軒,莫夢敏,李大綱. 林業(yè)工程學(xué)報. 2017(04)
[4]國外農(nóng)作物秸稈利用政策法規(guī)綜述及其經(jīng)驗啟示[J]. 王紅彥,王飛,孫仁華,高春雨,王亞靜,孫寧,王磊,畢于運. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(16)
[5]濕敏手性納米纖維素薄膜的自組裝制備及表征[J]. 代林林,李偉,曹軍,李堅,劉守新. 高分子材料科學(xué)與工程. 2016(08)
[6]葵花籽殼納米纖維素/殼聚糖/大豆分離蛋白可食膜制備工藝優(yōu)化[J]. 陳珊珊,陶宏江,王亞靜,馬中蘇. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(08)
[7]Double-layer Modifi cation of Water-based Aluminum with SiO2 and Polyacrylic Acid by Solgel Process and in situ Polymerization[J]. 何宇航,黎厚斌. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science). 2016(02)
[8]納米SiO2雜化氟硅丙烯酸樹脂的合成及應(yīng)用[J]. 權(quán)利軍,安秋鳳,荊晶晶. 涂料工業(yè). 2016(01)
[9]納米晶纖維素手性向列型液晶相結(jié)構(gòu)的形成、調(diào)控及應(yīng)用[J]. 代林林,李偉,曹軍,李堅,劉守新. 化學(xué)進展. 2015(07)
[10]用于探空儀的加熱式濕度傳感器及測量電路[J]. 羅毅,施云波,楊昆,商春雪,渠立亮. 光學(xué)精密工程. 2014(11)
碩士論文
[1]納米纖維素改性水性聚氨酯及其在木器涂料中的應(yīng)用[D]. 潘汝潭.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]納米纖維素增韌PHBV的工藝及機理研究[D]. 杜俊.南京林業(yè)大學(xué) 2016
[3]硫酸水解法納米纖維素的自組裝行為及其應(yīng)用研究[D]. 代林林.東北林業(yè)大學(xué) 2016
[4]納米晶纖維素膽甾相液晶、膜的制備及氧化性能研究[D]. 薛嵐.南京林業(yè)大學(xué) 2012
[5]等溫?zé)嵴舭l(fā)誘導(dǎo)自組裝設(shè)備的設(shè)計與搭建及蛋白石光子晶體的制備[D]. 李志慧.吉林大學(xué) 2010
[6]丙烯酸纖維素液晶的合成與表征[D]. 張菲.東北林業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3640146
【文章來源】:南京林業(yè)大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 選題來源
1.2 選題背景及依據(jù)
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 液晶材料在濕度傳感中的應(yīng)用
1.3.2 NCC的手性向列液晶效應(yīng)
1.3.2.1 NCC手性液晶效應(yīng)的形成
1.3.2.2 NCC液晶效應(yīng)在聚合物中的組裝
1.3.2.3 NCC液晶效應(yīng)在聚合物中組裝形成的濕敏光學(xué)材料
1.3.3 NCC在涂料中的應(yīng)用
1.4 國內(nèi)外關(guān)于NCC液晶效應(yīng)研究中存在的問題
1.5 論文目的及創(chuàng)新點
1.6 論文主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
第二章 比色濕敏型NCC膜的制備及調(diào)控機制
2.1 前言
2.2 材料與方法
2.2.1 試驗材料
2.2.2 NCC彩虹膜的制備及調(diào)控
2.2.2.1 具有手性向列液晶效應(yīng)NCC的制備
2.2.2.2 NCC彩虹膜的制備
2.2.2.3 NCC彩虹膜的濕度調(diào)控
2.2.3 NCC彩虹膜的性能測試及表征
2.2.3.1 NCC膠體表面電化學(xué)狀態(tài)測試
2.2.3.2 透射電子顯微鏡(TEM)測試
2.2.3.3 場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)測試
2.2.3.4 傅里葉紅外變換光譜(FTIR)測試
2.2.3.5 X射線多晶衍射儀(XRD)測試
2.2.3.6 偏光顯微鏡(POM)測試
2.2.3.7 紫外-可見分光光度計(UV-Vis)測試
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 NCC表面電化學(xué)狀態(tài)分析
2.3.1.1 Zeta電位分析
2.3.1.2 表面磺酸基(-OSO3-)分析
2.3.2 NCC懸浮液形貌分析
2.3.3 NCC彩虹膜自組裝形貌分析
2.3.4 NCC彩虹膜的化學(xué)結(jié)構(gòu)分析
2.3.5 NCC彩虹膜的晶型結(jié)構(gòu)分析
2.3.6 NCC液晶效應(yīng)分析
2.3.7 NCC彩虹膜的濕敏性分析
2.3.7.1 NCC彩虹膜的濕敏性
2.3.7.2 NCC彩虹膜的濕敏性調(diào)控機制
2.4 小結(jié)
第三章 比色濕敏型NCC/PAA膜的制備及調(diào)控機制
3.1 前言
3.2 材料與方法
3.2.1 試驗材料
3.2.2 NCC/PAA彩虹膜的制備與調(diào)控
3.2.2.1 NCC/PAA復(fù)合涂料的制備
3.2.2.2 NCC/PAA彩虹膜的制備
3.2.2.3 NCC/PAA彩虹膜的調(diào)控
3.2.3 NCC/PAA彩虹膜的性能測試與表征
3.2.3.1 場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)測試
3.2.3.2 傅里葉紅外變換光譜(FTIR)測試
3.2.3.3 X射線多晶衍射儀(XRD)測試
3.2.3.4 紫外-可見分光光度計(UV-Vis)測試
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 NCC/PAA彩虹膜自組裝形貌分析
3.3.1.1 NCC/PAA配比對NCC/PAA彩虹膜自組裝形貌的影響
3.3.1.2 Na~+對NCC/PAA彩虹膜自組裝形貌的影響
3.3.1.3 超聲處理對NCC/PAA彩虹膜自組裝形貌的影響
3.3.2 NCC/PAA彩虹膜化學(xué)結(jié)構(gòu)分析
3.3.2.1 NCC/PAA配比對NCC/PAA彩虹膜化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響
3.3.2.2 Na~+對NCC/PAA彩虹膜化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響
3.3.2.3 超聲處理對NCC/PAA彩虹膜化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響
3.3.3 NCC/PAA彩虹膜晶型結(jié)構(gòu)分析
3.3.3.1 NCC/PAA配比對NCC/PAA彩虹膜晶型結(jié)構(gòu)的影響
3.3.3.2 Na~+對NCC/PAA彩虹膜晶型結(jié)構(gòu)的影響
3.3.3.3 超聲處理對NCC/PAA彩虹膜晶型結(jié)構(gòu)的影響
3.3.4 NCC/PAA彩虹膜濕敏性分析
3.3.4.1 NCC/PAA配比對NCC/PAA彩虹膜濕敏性的影響
3.3.4.2 Na~+對NCC/PAA彩虹膜濕敏性的影響
3.3.4.3 超聲處理對NCC/PAA彩虹膜濕敏性的影響
3.3.5 NCC/PAA彩虹膜比色濕敏性調(diào)控機制分析
3.4 小結(jié)
第四章 總結(jié)論與展望
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]纖維素納米晶體/SiO2納米復(fù)合膠體對水性丙烯酸涂料性能的影響[J]. 趙國敏,潘明珠. 林業(yè)工程學(xué)報. 2018(03)
[2]纖維素?zé)峤鈾C理研究進展:以中間態(tài)纖維素為核心的纖維素演變[J]. 冷爾唯,龔勛,張揚,徐明厚. 化工學(xué)報. 2018(01)
[3]纖維素納米晶體膜及膽甾型液晶圖案的制備[J]. 張亞運,萬軒,莫夢敏,李大綱. 林業(yè)工程學(xué)報. 2017(04)
[4]國外農(nóng)作物秸稈利用政策法規(guī)綜述及其經(jīng)驗啟示[J]. 王紅彥,王飛,孫仁華,高春雨,王亞靜,孫寧,王磊,畢于運. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(16)
[5]濕敏手性納米纖維素薄膜的自組裝制備及表征[J]. 代林林,李偉,曹軍,李堅,劉守新. 高分子材料科學(xué)與工程. 2016(08)
[6]葵花籽殼納米纖維素/殼聚糖/大豆分離蛋白可食膜制備工藝優(yōu)化[J]. 陳珊珊,陶宏江,王亞靜,馬中蘇. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(08)
[7]Double-layer Modifi cation of Water-based Aluminum with SiO2 and Polyacrylic Acid by Solgel Process and in situ Polymerization[J]. 何宇航,黎厚斌. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science). 2016(02)
[8]納米SiO2雜化氟硅丙烯酸樹脂的合成及應(yīng)用[J]. 權(quán)利軍,安秋鳳,荊晶晶. 涂料工業(yè). 2016(01)
[9]納米晶纖維素手性向列型液晶相結(jié)構(gòu)的形成、調(diào)控及應(yīng)用[J]. 代林林,李偉,曹軍,李堅,劉守新. 化學(xué)進展. 2015(07)
[10]用于探空儀的加熱式濕度傳感器及測量電路[J]. 羅毅,施云波,楊昆,商春雪,渠立亮. 光學(xué)精密工程. 2014(11)
碩士論文
[1]納米纖維素改性水性聚氨酯及其在木器涂料中的應(yīng)用[D]. 潘汝潭.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]納米纖維素增韌PHBV的工藝及機理研究[D]. 杜俊.南京林業(yè)大學(xué) 2016
[3]硫酸水解法納米纖維素的自組裝行為及其應(yīng)用研究[D]. 代林林.東北林業(yè)大學(xué) 2016
[4]納米晶纖維素膽甾相液晶、膜的制備及氧化性能研究[D]. 薛嵐.南京林業(yè)大學(xué) 2012
[5]等溫?zé)嵴舭l(fā)誘導(dǎo)自組裝設(shè)備的設(shè)計與搭建及蛋白石光子晶體的制備[D]. 李志慧.吉林大學(xué) 2010
[6]丙烯酸纖維素液晶的合成與表征[D]. 張菲.東北林業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3640146
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