Single step functionalization of celluloses with differing degrees of reactivity as a route for in situ production of all-cellulose nanocomposites
Single step functionalization of celluloses with differing degrees of reactivity as a route for in situ production of all-cellulose nanocomposites
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具有不同反应程度的纤维素的一步功能化作为全纤维素纳米复合材料原位生产的途径
DOI：
10.1080/20550324.2015.1118265
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
4.6
通讯作者：
Lee K
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lee K
提出了一种使用具有不同反应性的两种不同纤维素的单步官能化来制造全纤维素纳米复合材料的方法。全纤维素纳米复合材料是通过微晶纤维素（MCC）在吡啶中与己酸在细菌纤维素（BC）的存在下酯化，然后除去溶剂而制备的。纯MCC对酯化更敏感，与BC相比，具有1.79的可及羟基量，具有0.80的可及羟基含量。结果表明，纯MCC经历了严重的本体改性，转变成甲苯可溶的己酸纤维素（C6-MCC），而BC只经历表面改性。溶液浇铸C6-MCC膜的拉伸模量和强度分别为0.99GPa和23.1MPa.存在5重量%在C6-MCC中的BC导致所得纳米复合材料的拉伸模量和强度分别增加到1.42GPa和28.4MPa。
A method of manufacturing all-cellulose nanocomposites using a single-step functionalization of two different celluloses with differing reactivities is presented. All-cellulose nanocomposites are produced by esterification of microcrystalline cellulose (MCC) in pyridine with hexanoic acid in the presence of bacterial cellulose (BC) followed by solvent removal. Neat MCC is more susceptible to esterification, with an accessible amount of hydroxyl groups of 1.79 compared to BC, with an accessible hydroxyl group content of 0.80. As a result, neat MCC undergoes severe bulk modification, turning into a toluene-soluble cellulose hexanoate (C 6-MCC) while BC undergoes surface-only modification. Solution casted C 6-MCC films have a tensile modulus and strength of 0.99 GPa and 23.1 MPa, respectively. The presence of 5 wt.% BC in C 6-MCC leads to an increase in tensile modulus and strength of the resulting nanocomposites to 1.42 GPa and 28.4 MPa, respectively.
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