【技术进展】羧基化纤维素纳米晶/生物基聚酯弹性体复合材料的制备与性能

近期，沈阳化工大学材料科学与工程学院和辽宁省橡胶弹性体重点实验室对羧基化纤维素纳米晶/生物基聚酯弹性体复合材料的制备与性能进行研究。

研究人员为提升生物基聚酯弹性体（BPE）的综合性能，保持其可降解特性，采用柠檬酸-盐酸协同改性方法制备了表面羧基功能化的纤维素纳米晶（MCNCs），通过乳液复合法构建了BPE/MCNCs复合材料。采用FTIR、XRD、SEM、TGA、动态热机械分析仪和万能拉伸试验机对BPE/MCNCs复合材料进行了表征。考察了MCNCs添加量（以BPE质量计，下同）对BPE/MCNCs复合材料的力学性能和热稳定性的影响，通过脂肪酶缓冲液评价了BPE/MCNCs复合材料的体外降解性能。结果表明，MCNCs表面的羟基与羧基能够与BPE主链酯基形成多重氢键相互作用，在体系内部构建填料-填料网络与填料-基体网络，从而形成协同增强结构。当MCNCs添加量为40%时，其在BPE基体中均匀分散并形成连续网络，BPE/MCNCs复合材料（BMC40）的力学性能显著提升，其拉伸强度达到最大，约8.0MPa。BPE/MCNCs复合材料储能模量随着MCNCs添加量的增加显著提高。BMC40酶降解31d的质量损失率约为65%。