ナノセルロース表面をマトリックス成長場とする新規ナノ複合材料デザイン

使用纳米纤维素表面作为基质生长位点的新型纳米复合材料设计

• 批准号: 14J07774
• 负责人: 藤澤 秀次
• 金额: $ 2.16万
• 依托单位: Forestry and Forest Products Research Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J07774/
• 关键词: ナノセルロース

近年、循環型社会の構築が叫ばれる中、地球上に最も豊富に貯蔵されている植物資源であるセルロースを用いた、高分子複合材料の調製を行った。セルロースは植物体中において、セルロースミクロフィブリルという幅約3 nmのナノファイバーを形成している。このセルロースナノファイバーは、高アスペクト比・高弾性率・高強度などの優れた物性を有することから、高分子複合材料中ではナノフィラーとして機能し、高分子マトリックスの機械強度を少量添加で改善できることが知られている。セルロースナノファイバーは、炭素繊維やガラス繊維などのフィラーと比較しても、環境調和性、コスト、再生産可能性の面において高い優位性がある。また、このナノファイバーは大比表面積を有することから、高分子マトリックスの結晶核剤として働くことが期待される。本実験では、ポリ乳酸をマトリックスとして用いて、実験を行った。ポリ乳酸は生分解性プラスチックであり、既存の石油系プラスチックの代替としての利用が期待されているが、熱寸法安定性が非常に低いという課題がある。よって、セルロースナノファイバー/ポリ乳酸複合材料を調製し、セルロースナノファイバーの核剤効果としての機能を調べた。TOCN表面には高密度かつ規則的にカルボキシル基が導入されており、このカルボキシル基を足場として選択的な改質を行うことで、ポリ乳酸中での分散性を改善することに成功した。こうして得られたセルロースナノファイバー/ポリ乳酸コンポジット中でのポリ乳酸の結晶成長を考察した。

In recent years, the construction of a circular society has been called the most abundant in the world, and the modulation of polymer composites has been carried out. In the plant, the amplitude is about 3 nm. In polymer composites, the mechanical strength of polymers is improved by adding a small amount of additives. The advantages of carbon dioxide, carbon The crystal core of polymer has a large specific surface area. This is the first time I've ever seen you. The decomposition of lactic acid, the replacement of existing petroleum systems, and the utilization of thermal stability are very low. The structure and function of the composite material are adjusted. The surface of TOCN was modified by the introduction of a high density matrix and the dispersion of the matrix was improved. The crystal growth of poly (lactic acid) was investigated.

项目成果

Thermal and mechanical properties of surface-modified cellulose nanofibrils/poly(L-lactide) composite films

表面改性纤维素纳米纤丝/聚(L-丙交酯)复合膜的热性能和机械性能

• 发表时间: 2014
• 作者: Fujisawa;S.;Saito;T.;Isogai;A.
• 通讯作者: A.

ナノセルロース表面改質による新規バイオ系ポリマーナノコンポジットの調製

纳米纤维素表面改性制备新型生物基聚合物纳米复合材料

• 发表时间: 2014
• 作者: Fujisawa;S.;Saito;T.;Isogai;A.;藤澤秀次，齋藤継之，磯貝 明
• 通讯作者: 藤澤秀次，齋藤継之，磯貝 明

Functionalization of cellulose nanofibril surfaces to enhance crystallization and mechanical properties of poly(L-lactide).

纤维素纳米原纤维表面的功能化以增强聚（L-丙交酯）的结晶和机械性能。

• 发表时间: 2015
• 作者: Fujisawa;S.;Saito;T.;Isogai;A.
• 通讯作者: A.

Nucleating ability of poly (ethylene glycol)-grafted nanocellulose for poly(L-lactide)

聚乙二醇接枝纳米纤维素对聚L-丙交酯的成核能力

• 发表时间: 2015
• 作者: Fujisawa;S.;Saito;T.;Iwata;T.;Isogai;A.
• 通讯作者: A.

ナノセルロース分散系高分子複合材料の力学特性

纳米纤维素分散聚合物复合材料的力学性能

• 发表时间: 2014
• 作者: 藤澤秀次;池内智康;齋藤継之;磯貝 明
• 通讯作者: 磯貝 明