以明膠為基體,甘油為增塑劑,羥甲基纖維素（HMC）、羥乙基纖維素（HEC）、羥丙基纖維素（HPC）分別為增強(qiáng)相,通過添加不同量的羥（甲、乙、丙）基纖維素,分別制備不同含量的羥（甲、乙、丙）基纖維素/明膠共混復(fù)合膜;采用掃描電子顯微鏡、智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)、差示掃描量熱儀和熱縮試驗(yàn)儀對(duì)共混復(fù)合膜的表面形貌、力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性進(jìn)行表征。結(jié)果表明,隨著共混復(fù)合膜中纖維素含量的增加,各復(fù)合膜的斷裂伸長(zhǎng)率和抗拉強(qiáng)度呈先提高后降低的趨勢(shì);達(dá)到最大抗拉強(qiáng)度時(shí),各共混復(fù)合膜中羥基纖維素的含量分別為HMC 1%（38.4 MPa）、HEC 1%（35.3 MPa）、HPC 0.5%（32.1 MPa）;各共混復(fù)合膜熱穩(wěn)定性均提高,而熱縮率降低。添加羥基纖維素可增強(qiáng)共混復(fù)合膜的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性,但不同羥基纖維素作為增強(qiáng)相時(shí),增強(qiáng)效果存在一定差距。 

【文章來源】：中國(guó)造紙學(xué)報(bào). 2020,35(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

羥（甲、乙、丙）基纖維素分子結(jié)構(gòu)示意圖

從圖2還可以看出，當(dāng)共混復(fù)合膜中羥基纖維素含量較低時(shí)（1%），共混復(fù)合膜的表面都較為平整，只含有較少量小的團(tuán)聚顆粒；當(dāng)羥基纖維素含量過高時(shí)（20%），纖維素分子間的團(tuán)聚增多，各共混復(fù)合膜的團(tuán)聚程度為：HMC/明膠共混復(fù)合膜<HEC/明膠共混復(fù)合膜<HPC/明膠共混復(fù)合膜。對(duì)共混復(fù)合膜進(jìn)行拉力測(cè)試后（見圖2(a1)～(f1））發(fā)現(xiàn)，當(dāng)共混復(fù)合膜中羥基纖維素含量較低時(shí)（1%），共混復(fù)合膜的拉伸紋路方向較為統(tǒng)一，拉痕均勻，但出現(xiàn)一些白色顆粒；當(dāng)羥基纖維素含量過高時(shí)（20%），共混復(fù)合膜表面出現(xiàn)破損和缺陷。這主要是因?yàn)椋?dāng)共混復(fù)合膜中羥基纖維素含量過高時(shí)，纖維素分子間易形成氫鍵，會(huì)相互吸引、團(tuán)聚，且纖維素分子鏈相互纏繞，因此分散穩(wěn)定性較差[20]；所以纖維素含量越高，其在復(fù)合膜中分布越不均勻，使得在承受相同力時(shí)，不同區(qū)域表現(xiàn)出了不同的延展性。對(duì)比各共混復(fù)合膜SEM圖發(fā)現(xiàn)，共混復(fù)合膜中羥基纖維素含量為1%時(shí)，各復(fù)合膜經(jīng)拉力測(cè)試后的膜表面形貌幾乎無差異；共混復(fù)合膜中羥基纖維素含量為20%時(shí)，經(jīng)拉力測(cè)試后各復(fù)合膜的表面形貌出現(xiàn)較大差別，表現(xiàn)為，隨著R官能團(tuán)內(nèi)亞甲基（—CH2）數(shù)量的增加，膜內(nèi)部團(tuán)聚的區(qū)域越集中，拉力測(cè)試后出現(xiàn)的缺陷也越嚴(yán)重。綜上所述，不同羥基纖維素與明膠融合的容易程度為：HMC>HEC>HPC。

各共混復(fù)合膜的最大抗拉強(qiáng)度順序?yàn)椋?%HMC/明膠共混復(fù)合膜（38.4 MPa)>1%HEC/明膠共混復(fù)合膜（35.3 MPa)>0.5%HPC/明膠共混復(fù)合膜（32.1 MPa）；導(dǎo)致共混復(fù)合膜增強(qiáng)效果差異的原因是，羥基纖維素分子中R官能團(tuán)的亞甲基（—CH2）數(shù)量逐漸增加（HMC<HEC<HPC），分子間的位阻效應(yīng)也相應(yīng)增大，使得R官能團(tuán)內(nèi)的羥基與明膠結(jié)合形成氫鍵的難度增大（相容性變差）；即羥基纖維素分子鏈中—CH2數(shù)量越多，共混復(fù)合膜抗拉強(qiáng)度越低。2.3 共混復(fù)合膜的斷裂伸長(zhǎng)率

【參考文獻(xiàn)】：
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