木质素基二氧化硅复合纳米颗粒的制备及在高密度聚乙烯中的应用

编号：XJHY00234

篇名：木质素基二氧化硅复合纳米颗粒的制备及在高密度聚乙烯中的应用

作者：钟锐生 ;杨东杰 ;熊文龙 ;郭闻源 ;邱学青

关键词：碱木质素 二氧化硅 磷酸化碱木质素 纳米材料 高密度聚乙烯

机构： 华南理工大学化学与化工学院制浆造纸工程国家重点实验室,广东广州510640

摘要： 针对目前木质素基SiO2复合纳米颗粒聚集严重及木质素负载量低，难以应用的现状，以碱木质素为主要原料，先通过磷酸化改性制备磷酸化碱木质素，再利用酸析共沉法将1.2份磷酸化碱木质素与1份纳米SiO2（均为质量份）复合制备了木质素-SiO2复合纳米颗粒，并探究复合颗粒对高密度聚乙烯（HDPE）力学性能的影响。FT-IR、XPS、TEM、TG和静态接触角测试结果表明，木质素主要以氢键作用与SiO2结合；与原料二氧化硅相比，复合颗粒的粒径从25 nm增加到40 nm，聚集程度明显减弱；复合纳米颗粒中木质素占47%（质量分数）；表面的疏水性增强，有利于复合颗粒在高密度聚乙烯中均匀分散，显著提高了HDPE的拉伸强度。与碱木质素/HDPE复合材料相比，木质素-SiO2复合纳米颗粒/HDPE复合材料的拉伸强度和断裂拉伸率分别提高了48.68%和73.57%。