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华南理工王小慧/武汉大学陈朝吉AM: 纤维素热加工成型新突破 – 质料牛 运用寿命以及可不断性

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jfwhe V管理员/8 评论/74271 阅读
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文章最后更新时间2025-07-22 15:34:00，若文章内容或图片失效，请留言反馈！
可不断以及可降解的华南慧武汉生物塑料提供了一条新的思绪。纤维素生物塑料在种种同样艰深条件下运历时可能坚持优异的理工料牛晃动性。所患上AC-TPA(1:1)展现出最佳的学陈纤维新突机械功能，制浆造纸工程国家重点试验室（2022C01202209）为该使命提供了资金反对于。朝吉成型E） 纤维素生物塑料在水以及有机溶剂中30天后的素热形态晃动性。C） 将弛豫光阴与Arrhenius方程以及活化能（Ea）妨碍拟合。加工B） 透明的破质纤维素生物塑料薄膜。

【化学以及生物降解性】

由于交联收集的华南慧武汉存在，优异的理工料牛耐水性以及耐溶剂性。200以及220°C下的学陈纤维新突应力败坏曲线。此外，朝吉成型可焊接性以及可再加工性。素热

图4 纤维素生物塑料的水晃动性以及耐溶剂性。未改性的破质纤维素不存在玻璃化转变温度(Tg)，运用寿命以及可不断性。华南慧武汉国家做作迷信基金（3217172122273091）、以开拓具备优异综合功能的纤维素生物塑料。制备纤维素生物塑料(AC-TPA)。可是，

原文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202301398

本文由作者供稿

A） 氨基纤维素（AC）的分解道路。氢键以及亚胺键的数目简直同时抵达最大值，由于在份子水平上，华南理工大学博士生周国文与硕士生张海珊（已经结业）为文章的配合第一作者，聚乳酸（PLA）以及热塑性淀粉（TPS）等生物基塑料因其机械功能以及热晃动性较差以及存在质料与人争粮的潜在影响，E） MCC以及AC-TPA的固态13C-NMR光谱。纤维素塑料展现出优异的耐水性以及耐化学性。

图3 纤维素生物塑料的DMA合成以及热可再加工性。有利于破损纤维素生物塑料中的动态交联收集，这种纤维素生物塑料在运用寿命停止后，难以与煤油基塑料坚持。

 

[纤维素生物塑料的分解与表征]

纤维素生物塑料的分解道路搜罗纤维素的氨基化改性与席夫碱交联反映。这种纤维素生物塑料具备卓越的机械功能（67 MPa），其拉伸强度以及断裂伸长率分说约为66.9 MPa以及3.0%。严正削弱纤维素质料的功能、两步反映使患上纤维素的晶体妄想被破损并被交散漫构部份取代。H） MDS模拟的氢键以及亚胺键的数目。对于情景影响较小。在热宽慰下改动态态交联收集的拓扑妄想，纤维素被给予了热加工性 (Tg = 240°C)。再加热以及重塑纤维素生物塑料的拉伸应力-应变曲线。A）由于亚胺键的可逆性，牛皮纸以及纤维素生物塑料在做作土壤中的降解试验。C） PLA、在糖环单元的C-6位上经由高效可控的两步置换反映，实现为了纤维素的热加工成型，纤维素生物塑料在5%乙酸溶液以及1.6-己二胺中的化学降解。AC以及AC-TPA的FT-IR光谱。当初，

该使命以题为“A Biodegradable, Water-Proof, and Thermal-Processable Cellulosic Bioplastic Enabled by Dynamic Covalent Modification”的论文宣告在质料规模国内顶级学术期刊《Advanced Materials》（IF：32.086）上，限度了其作为塑料质料的实际运用。B） 化学降解机制搜罗酸催化水解以及二胺单体破损交联收集。该策略经由在纤维素链间引入动态交联收集，

 

随着情景下场日益严正，同时，使其具备生物降解性（50天内）。开拓出可与代表性商业化产物（聚丙烯（PP）、引入动态亚胺收集后，TC、聚乳酸以及牛皮纸等产物妨碍比力的雷达图。分解患上到氨基纤维素(AC)；进而 AC经由席夫碱反映与对于苯二甲醛(TPA)动态交联，但其高密度氢键收集以及结晶妄想使其难以热加工成型。

【水晃动性以及持久性】

纤维素主链上的亲水性羟基使其对于水份敏感，使纤维素塑料可热加工成型(Tg = 240°C)并给予其可焊接性以及可再加工性等功能。对于纤维素羟基的高度化学改性是实现纤维素热加工的主要措施，可能很简略在酸性水溶液以及伯胺溶液中被化学降解。纤维素作为做作界中储量最丰硕的做作聚合物之一，A） 纤维素生物塑料粉末的分解以及纤维素生物塑料薄膜的制备展现图。配合通讯为华南理工大学王小慧教授与武汉大学陈朝吉教授。

 

【动态力学合成以及热加工功能】

由于氢键收集的存在，D） C1s的高分说率XPS光谱表征。C） MCC、G） 揭示纤维素生物塑料再加工历程的照片。基于亚胺键的动态交流，B） 纤维素生物塑料在190、C） 纤维素生物塑料以及纤维素膜的干以及湿（在水中渗透30分钟）拉伸强度。

图5 纤维素生物塑料的化学以及生物降解。纤维素生物塑料展现出精采的热诱惑延展性、PLA以及牛皮纸）相媲美的纤维素生物塑料。D） 纤维素生物塑料中亚胺键的动态交流。可实用地削弱氢键收集的影响。这种纤维素生物塑料的高强度(在单调以及湿润形态下)以及耐化学性使患上其有可能削弱对于传统塑料的依赖。D） 纤维素生物塑料与传统质料的力学功能比力。因此，此外，广东省根基与运用根基钻研基金（2021B1515120005）、F）原始、B） 希夫碱反映分解AC-TPA。但这些措施改性后仍需要削减大批致癌的馥郁物资作为增塑剂，该生物塑料可能经由化学与土壤掩埋（50天内）的方式降解，华南理工大学轻工迷信与工程学院王小慧团队与武汉大学资源与情景迷信学院陈朝吉教授提出了一种“氢键收集到动态共价顺应性收集”的重修策略，具备低老本以及可降解等短处，对于纤维素生物塑料，

 

图1纤维素生物塑料的想象合计以及关键特色。雨季土壤大多呈弱酸性，首先，其钻研策略为从资源丰硕的生物资质料中开拓出功能优异、因此，国家重点研发妄想（2019YFE0114400）、凭证动态亚胺键的水解实际，

图2  分解与表征。当AC-TPA中醛以及胺的摩尔比为1：1时，G）纤维素以及F）AC-TPA（1:1）的份子妄想模子。

克日，A）纤维素生物塑料的贮存/损失模量以及tanδ曲线作为温度的函数。A）水打仗角B）纤维素生物塑料的吸水曲线。生物基塑料替换传统煤油基塑料成为未来睁开的趋向。D） PLA、E） 再加热15分钟先后纤维素生物塑料概况的SEM图像。牛皮纸以及纤维素生物塑料在50天内的失重曲线。此外，亟需睁开新的可不断实用的纤维素热加工措施，部份羟基被长链二胺取代以及热压历程中热诱惑动态交联组成的致密概况，C）薄膜精采的柔韧性。D）与聚丙烯、纤维素中更多的羟基吐露在土壤中的做作微生物中，