離子液體的合成及在纖維素功能化中的應(yīng)用.pdf

1、纖維素是自然界中最豐富的天然高分子材料，具有可生物降解、與生物相容性好的特點(diǎn)。離子液體作為室溫熔融鹽，是潛在的“綠色溶劑”。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些離子液體可以很好地溶解天然纖維素，且是其反應(yīng)介質(zhì)，能在離子液體中實(shí)現(xiàn)纖維素的改性及其功能化。聚氨酯材料具有性能優(yōu)良、應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)，但其生物降解能力和生物相容性差，限制了其進(jìn)一步應(yīng)用。
　　 因此，本論文從離子液體的合成出發(fā)，研究了微晶纖維素在離子液體中的溶解與再生，同時(shí)在纖維素的離子液體溶液中

2、實(shí)現(xiàn)了纖維素與聚氨酯預(yù)聚體的聚合與交聯(lián)，合成了一種纖維素基的聚氨酯材料，對(duì)材料的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行了初步研究。
　　 主要研究結(jié)果如下：
　　 1.合成了氯化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Cl)、氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑([Amim]Cl)、氯化1-羧乙基-3-甲基咪唑與Gemini型等四種離子液體，其中[Bmim]Cl與[Amim]Cl為微晶纖維素的優(yōu)良溶劑，能夠在很短的時(shí)間內(nèi)溶解微晶纖維素，氯化1-羧乙基-3-

3、甲基咪唑與Gemini型離子液體不能溶解微晶纖維素。
　　 2.研究了微晶纖維素在氯化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Cl)中的溶解再生過(guò)程，結(jié)果表明，微晶纖維素在溶解前后，不發(fā)生任何的化學(xué)反應(yīng)，是一個(gè)物理過(guò)程。微晶纖維素在離子液體中溶解再生后，微晶纖維素會(huì)發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，其晶型都是由纖維素Ⅰ向纖維素Ⅱ的轉(zhuǎn)變。再生后的微晶纖維素的結(jié)晶度比溶解前的微晶纖維素大大降低，再生微晶纖維素的熱穩(wěn)定性有所下降，再生的微晶纖維素?fù)碛休^高的殘

4、余量，再生的微晶纖維素表面結(jié)構(gòu)不是密實(shí)的。
　　 3.本工作還采用三種異氰酸酯(TDI，MDI，IPDI)和聚醚(N-220)，制備了三種聚氨酯預(yù)聚體，與溶解在離子液體([Bmim]Cl)中的微晶纖維素反應(yīng)，制備了三種纖維素基聚氨酯材料。XRD結(jié)果顯示纖維素聚氨酯材料僅僅在2θ=20.35°出現(xiàn)一個(gè)單一的吸收峰，說(shuō)明纖維素的晶體結(jié)構(gòu)遭到了破壞。同時(shí)，TGA結(jié)果顯示纖維素基聚氨酯材料擁有較好的熱穩(wěn)定性，其中Cellulose/PU