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微晶纤维素的酯化改性方法

发布日期:2020/12/11 10:19:13

背景及概述[1]

微晶纤维素(Microcrystallinecellulose,MCC)是天然纤维素经酸水解至极限聚合度的产物,其颜色为白色或近白色,无臭、无味,颗粒大小一般约2~80μm,具有密度小、模量高、可再生、可降解、来源广泛等优点,可以作为复合材料的增强剂改善材料的性能。但是,由于微晶纤维素表面含有大量羟基,纤维素颗粒之间很容易通过氢键的相互作用发生团聚,团聚后的纤维素颗粒很难用物理方法将其分散开,而且在非极性溶剂中,纤维素颗粒的分散性很差。这就使得微晶纤维素作为复合材料增强剂时,只能添加在通过水溶液制备的复合材料中,限制了其在需要有机溶剂制备的高分子复合材料中的应用。此外,亲水性的微晶纤维素与疏水性高分子或非极性树脂相容性差,如果将微晶纤维素作为增强相制备复合材料,不但微晶纤维素在基体中难于分散,而且由于微晶纤维素与基体之间的结合强度不高,界面传递应力的能力有限,导致其增强相的功能大幅度下降。因此,对微晶纤维素进行改性,降低微晶纤维素的亲水性和极性或赋予微晶纤维素一定的疏水功能,成为拓展微晶纤维素应用范围的重要手段。

酯化改性方法[1]

将2g微晶纤维素和100mL水混合,用剪切乳化机进行微细化处理。剪切乳化机的转速为10000转/分钟,微细化处理时间为30分钟。然后用无水乙醇离心洗涤,干燥得到微细化处理的微晶纤维素。

将微细化处理后的微晶纤维素与质量浓度为0.5%的大豆油乙醇溶液按1∶1的质量比混合,在150℃反应15分钟,然后用无水乙醇离心洗涤并室温晾干。得到酯化改性微晶纤维素。

酯化改性后的微晶纤维素表面极性降低,疏水性提高,有效地抑制了微晶纤维素因为氢键作用而发生的团聚现象,可以在极性极低的有机溶剂中,如二氯甲烷、甲苯和四氯化碳等, 均匀稳定地分散。

参考文献

[1][中国发明,中国发明授权]CN201210156331.5一种微晶纤维素的酯化改性方法

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