纤维素热塑性加工研究进展
天然高分子聚丁二酸丁二醇酯复合材料研究进展
天然高分子/聚丁二酸丁二醇酯复合材料研究进展摘要：聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一种热塑性脂肪族聚酯，因力学和生物降解性良好等优点而具有广泛应用前景。
但其力学和热学性能仍存在拉伸强度和耐热温度较低等缺陷，而限制了其应用，通过物理改性是提高其性能的重要研究方向之一。
本文综述了近年天然高分子/PBS复合材料制备和性能研究，并对天然高分子/PBS复合材料的发展作了总结和展望。
关键词：聚丁二酸丁二醇酯；天然高分子；共混改性A review of the blend of Poly(ButyleneSuccinate)/natural polymersAbstract: Due to its biodegradable, mechanical properties, Poly(butylene succinate)(PBS) is widely applied in the fields such as plastic, medicine and so on. However, the mechanical and thermal properties of PBS, such as tensile strength and heat distorted temperature can not meet the application requirement. To increase the thermal and mechanical properties of PBS, method such as modified PBS by physical blend was adopted. The paper reviewed the new development of the natural polymers/PBS composites, and some suggestions were described to prepare natural polymers/PBS composites with higher mechanical and thermal properties.Key words: Poly(butylene succinate); natural polymers; composites前言聚丁二酸丁二醇酯（PBS）是由1,4-丁二酸和1,4-丁二醇通过共聚反应合成的半结晶脂肪族聚酯，它具有良好的热塑性、分子柔韧性和生物降解性能等优点，成为最具发展潜力的脂肪族聚酯之一[1-5]。
利用木质纤维素生产L-乳酸的研究
０ 引 言
的应 用前 景Ｉ ｌ ＿ 。 由于 Ｌ 一乳 酸 对人 体 无 毒 副作 用 ，可 直 接 参 与体 内代谢 ，能促进消化 ，抑制肠道 内有害细菌 ，且酸眭 柔 和 稳定 ，有 助 于保护 食 品 的 口味 ，因此 乳 酸及其 衍 生 物 已逐 渐 取 代 其他 有 机 酸 ，被 作 为 酸 味 剂 、杀 菌 剂 、乳化剂 、保鲜剂等广泛应用于食品工业。如啤酒 生产 中用Ｌ 一乳酸来调节麦汁 的 ｐ Ｈ值 ；将Ｌ 乳酸用 一 作果酒 、酸奶 、糖果等的酸味剂 ，能促使人体对蛋 白 质 的吸收和利用 。在罐 头 、酱菜 和饮料 生产 中加 入 Ｌ 一乳酸可 以替代对人体健康有毒害作用 的苯甲酸钠。 Ｌ 乳 酸 的 聚 合 物 —— 聚 Ｌ 一 一乳 酸 （Ｉ ［ ＰＡ） ２ １ ，是 无毒高分子化合物 ，具有生物相容性 ，在人体内可以 被分解为 Ｌ 乳酸 ，为人体所代谢 ，不会引起变态反 一 应 ０ 因此 ，聚乳 酸可用 于生 产缓 释胶囊 制剂 ，从 而使 血液循环 中的药物浓度相对降低 ，大大提高疗效 ，降 低副作用。 近 年来 ，国际上许 多研 究 表 明 ，聚 乳酸 是一 种 良 好 的绿 色材料 。例如 ，聚乳酸可 用于 生产透 明的 、可 生物降解的热塑性塑料 ，通过调整其组成及分子量来 控制其货架寿命 ，在塑料食品器具 、医用服装 、个人
２ Ｉｓｔ ｅｏ Ａ ｒ—ｏｄＳｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ，Ｃ ｉｅｅＡ ａｅ ｆ ｒ ｕ ｕａ Ｓｉ ｃｓ ｅ ｉｇ１０ ９ ，Ｃ ｉａ ．ｎｔｕ ｆ ｇｏｆ ｃｅ ｅａｄＴ ｃ ｎｌ ｙ ｈｎｓ ｃｄｍｙ ｉ ｌ ｒｌ ｃ ｎｅ ，Ｂ ｉｎ ０ ０ ４ ｈｎ ； ｉｔ ｏ ｎ ｏ ｏ Ａｇ ｃ ｔ ｅ ｊ
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第 １ 期（ １ 总第 １８期） １
生物基vitrimer材料研究进展
工 程 塑 料 应 用ENGINEERING PLASTICS APPLICATION第49卷，第4期2021年4月V ol.49，No.4Apr. 2021135doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2021.04.027生物基vitrimer 材料研究进展刘来伍1，具本植2(1.中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，辽宁大连 116045； 2.大连理工大学精细化工国家重点实验室，辽宁大连 116012)摘要：介绍了生物基vitrimer 材料的发展、特点、性能以及应用，对生物基vitrimer 材料的研究现状进行了概述，涉及了植物油基、木质素基、天然橡胶基、纤维素基vitrimer 材料的研究进展，并对生物基vitrimer 材料的发展前景进行了展望。
指出vitrimer 材料既具有热塑性材料可重塑的特点，也具有热固性材料体型网络结构的优势，有望替代传统塑料。
现研究的vitrimer 材料原料多源于化石资源，在化石资源日益短缺的今天，寻找可替代的更为环保的原料制备vitrimer 材料成为一个发展趋势。
关键词：生物质基vitrimer ；动态共价网络；热重塑性能中图分类号：TB332 文献标识码：A 文章编号：1001-3539(2021)04-0135-06Research Progress of Bio-based Vitrimer MaterialsLiu Laiwu 1， Ju Benzhi 2(1. China Petroleum and Chemical Corporation Dalian Research Institute of Petroleum and Petrochemicals ， Dalian 116045， China ；2. State Key Laboratory of Fine Chemicals ， Dalian University of Technology ， Dalian 116012， China)Abstract ：The development ，characteristics ，properties and applications of vitimer materials were introduced ，and the research status of bio-based vitrimer materials was summarized ，including the research progress of vegetable oil-based ，lignin-based ，natural rubber-based and cellulose-based vitrimer materials ，and the development of biobased vitrimer materials was prospected. It was pointed out that vitrimer materials had the characteristics of thermoplastic materials to restoring ，also had the advantages of network structure of thermosetting materials ，it was expected to replace the traditional plastics. Nowadays ，the raw materials of vitrimer materials are mostly derived from fossil resources. With the increasing shortage of fossil resources ，it is a development trend to find alternative and more environmentally friendly raw materials to prepare vitrimer materials.Keywords ：bio-based vitrimer ；reversible covalent network ；reshaping property 热塑性材料可以加热熔融，因此人们能够对其进行重加工，实现资源的有效利用，而热固性塑料，由于其体型结构，一旦成型不能再对其进行二次加工，因此尚不能实现有效回收利用，而拥有交联网络的体型结构是材料获得优异力学性能的必要条件。
半纤维素及其衍生物作为造纸助剂的研究进展
乙醇 、 丁醇、 木糖 醇 、 糠醛 、 羟 甲基 糠 醛 和 乙酰 丙 酸 等， 但是 仍有 大 量 的废 液 、 废 料 未 被 工 业 利 用 而 被
掩埋 或者 就地 焚烧 。这样 的处 理 方 式 不 仅 对 资 源
含量 和 结构 进行 了测 定 ， 但在后 来 的 ３ ０年 中 ， 相 对
于纤 维 素和 木素 的研 究 ， 针对半 纤 维素 的研 究开展
Ｂ 一 １ —４联 接方 式形 成 直链 结 构 的均 一 聚 糖 的 单一 型式 。半纤 维素 既有 均一 聚糖 也有 非均 一聚 糖 ， 它 还 可 以 由不 同的单 糖 基 以不 同 的联 接 方式 联 接 成 结 构互 不相 同 的多 种 结 构 的各 种 聚糖［ ５ ］ ， 并 且 被
定 义为 除去果 胶 物 质 后 的碱性 可溶 解 的物 质 。而 在 木材 及非 木材 植 物 的 细胞 壁 里 半 纤 维素 是 最 复
不 多 。近些 年来 ， 随着 世 界森林 面 积 的急剧 减少 和 木材 价格 的提高 ， 研 究 和 开 发 利 用农 作 物 秸 秆 ， 特 别 是 对其 半纤 维 素方 面 的研 究受 到 重视 ＿ ２ ］ 。 全世 界每 年产 生 大量 的秸秆 等农 业废 弃 物 ， 主
造成 浪 费 ， 同时也 对 环 境 有 害 ， 在 可 持 续 发 展 的科
研 背 景下 ， 这 种状 况急 需改 变ｌ ＿ ３ ． ４ ］ 。
１ 半纤 维素
１ ． １ 半 纤 维素 结构特 点
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ —１ １ —３ Ｏ
基金项 目： 国家 科 技 支 撑 计 划 项 目（ ２ ０ １ ３ Ｂ Ａ Ｃ ０ １ Ｂ Ｏ Ｏ ）
再生纤维素纤维绿色环保技术新进展
再生纤维素纤维绿色环保技术新进展作者：芦长椿来源：《纺织导报》2013年第10期摘要：纤维素是重要的可再生纤维原料。
改善再生纤维素纤维生产的可持续性，减少对环境的冲击是再生纤维素纤维生产商的重要任务。
本文重点介绍了近年来再生纤维素纤维技术的新进展，主要包括熔纺再生纤维素纤维、生物酶纤维素直接纺丝工艺、原纤化制纳米纤维素纤维以及高附加值铜氨纺粘非织造技术等，并对我国以粘胶纤维生产为主的再生纤维素纤维行业提出了环境友好发展建议。
关键词：环境友好；熔法纺再生纤维素纤维；粘胶纤维；铜氨纤维中图分类号：TQ341 文献标志码：AAbstract： Cellulose is an important renewable resource for chemical fiber industry. For regenerated cellulose fiber producers， it is an unavoidable responsibility to improve the sustainability of products and reduce the environment impact of the process. Based on eco-friendly concept， this article introduced some advanced technologies and products of regenerated cellulose fiber， including melt spinning cellulose-based fiber， nanofibrillated fibers and high value-added spunbond nonwovens with cuprammonium fiber， etc. Furthermore， the author also gave some suggestions on the sustainable development of domestic regenerated cellulose fiber industry，especially the viscose fiber industry.Key words： eco-friendly； melt spinning regenerated cellulose fiber； viscose fiber；cuprammonium rayon近年来，新型溶剂的开发以及生物技术等的发展与应用，为替代传统粘胶纤维的高污染工艺提供了可能。
新型纤维材料醋酸纤维
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2.4.2 α纤维素
• α纤维素是指浆料在20℃条件下,经17.5%氢氧化钠溶 液或24%氢氧化钾处理45分钟后的不溶部分。这是评 价纤维素纯度的代表性方法,但已被R10和R18逐渐取 代。木浆的α纤维素含量通常在R10和R18之间。一般 来说,对醋酸纤维素的制备来说α纤维素的含量超过 95%才是合适的。
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3．醋酸纤维素的工业制备及存在问题 3.1 醋酸纤维素的工业制备
• 二醋酸纤维的主要原料有醋化浆粕、冰醋酸、乙酐、 丙酮等,其生产流程由5个基本单元组成。
• 1）预处理。浆泊经粉碎后用冰醋酸进行活化,使纤维 链的基团膨化,以利于醋化反应。
• 2）醋化。活化后的浆粕在催化剂硫酸的作用下和醋 酸－醋酐的混合物发生酯化反应。
• 3）水解。醋化产物每个葡萄酐中的乙酰数略小于3。 通过水解,以使醋化度降到产品要求的范围,二醋酸纤 维素的乙酰基数平均为2.4。
• 4）沉淀干燥。适时加水使醋片沉析出来,沉析出来的 • 醋片经水洗分离后干燥。
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3.1.2 存在问题
• （1）仅有α纤维素含量超过95%的纯度很高的木溶浆 或棉浆可用作醋酸纤维素生产的原料。去除妨碍的杂 质如木质素,半纤维素,和降解纤维素,这种高纯木浆的 产率不到50%。
• 历史上,许多汽车零部件像驾驶轮,信号玻璃等可用醋 酸纤维素制成,从十九世纪八十年代以后,在这些运用 上醋酸纤维素已被其他聚合物取代 。
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1.4 醋酸纤维素膜
• 醋酸纤维素膜早在1901年就被推荐用作 照相胶卷。
• 醋酸纤维素膜的其他使用还有构造汽车 安全玻璃,电容器的绝缘膜。
醋酸纤维素
一种热塑性树脂
01 简介
03 制备ຫໍສະໝຸດ 目录02 特点 04 用途
醋酸纤维素，是指以醋酸作为溶剂，醋酐作为乙酰化剂，在催化剂作用下进行酯化而得到的一种热塑性树脂， 是纤维素衍生物中最早进行商品化生产并且不断发展的纤维素有机酸酯。醋酸纤维素作为多孔膜材料，具有选择 性高、透水量大、加工简单等特点。
简介
醋酸纤维素（CA，或称为乙酸纤维素，纤维素乙酸酯），首次制备于1865年，是纤维素的乙酸酯。醋酸纤维 素是纤维素分子中羟基用醋酸酯化后得到的一种化学改性的高分子化合物。其性能取决于乙酰化程度。
市售产品可分为一般的醋酸纤维素（乙酰基含量37%～40%）。常加入增塑剂用作注塑制件，如牙刷把、刷子 等。高乙酰含量的醋酸纤维素（乙酰基含量40%～42%），白色粒状、粉状或棉状固体。对光稳定，不易燃烧，在 稀酸、汽油、矿物油和植物油中稳定，在三氯甲烷中溶胀，溶于丙酮、醋酸甲酯等，能为稀碱液侵蚀，具有坚韧、 透明、光泽好等优点，熔融流动性好，易成型加工。
制备
将精制短棉绒干燥后，经醋酸活化，再在醋酸催化剂存在下，与醋酸和醋酐混合液进行酯化反应，使之乙酸 化，然后加稀醋酸水解。中和催化剂，使产物深沉析出，经脱酸洗淀、精煮、干燥可得。
用途
用于制药品的肠溶衣、醋酸纤维过滤膜，制醋酸纤维塑料、醋酸纤维素过滤膜等。
谢谢观看
特点
CA是一种非常易得的人造纤维，成本低，具有很好的编织性能。 1.、手感：软、滑、干、舒爽、有弹性； 2.、舒适性：透气性好、芯料、干燥快、无静电吸附； 3、无毒、无害长期和皮肤接触不过敏。 4.、纤维状、可塑性； 5、选择性吸附和移除某些低含量的有机物； 6、容易用增塑剂、加热、或加压使之粘合在一起； 7、溶于很多种常见溶剂（特别是丙酮和其他有机溶剂），改性后可以溶于其它类别的溶剂； 8、亲水性：CA易湿，有很好的液体透过和优良的吸附性；在织物中，舒适、吸汗，但是当CA湿透时，强度 下降； 9、比表面积大；
黏胶纤维生产技术—再生纤维素纤维
H.布拉孔诺
H·布拉孔诺在一次实验中，棉布 围裙被硫硝混酸弄湿，于是清洗后用 手提着在壁炉边烤干。就在即将干燥 的时候，眼前一亮，围裙不见了。
原来，棉布中的纤维素已经被硝 酸酯化为纤维素硝酸酯。他将这次事 件记载下来，却没有进一步研究。
C.F.舍恩拜因
1846年化学家C.F.舍恩拜因使用硝－硫混酸
再生纤维素纤维
再生纤维素纤维
以棉短绒、木材、竹子、 甘蔗渣、芦苇等天然纤维素 为原料，经过化学处理和机 械加工而成，它们具有纤维 素（cellulose）的结构和性 能。
01 再生纤维素纤维的品种 02 发展历史
目录
1 再生纤维素纤维的品种
纤维名称 粘胶纤维 莫代尔纤维 波里诺西克纤维 铜氨纤维 二醋酯纤维 三醋酯纤维 Lyocell纤维
制出了硝酸纤维素，并对其性能进行了研究。它
是一种白色的纤维状物质，物理性质与棉花基本 相同；它的爆炸威力比黑火药大2～3倍，可以用
于军事，所以被称为“火棉”。
不过，火棉的燃爆速度实在是太快了，甚至
高于苦味酸。如果制成炮弹，那么在发射出炮筒
之前就会爆炸，非常不安全。
但是，用醇-醚混合溶剂处理并碾压成型后，
1914
在1914年获得了 珀金斯奖章。
183
1870
1870年获得了专利。
1891
1891年发明了在现 代机器上广泛采用的 滚珠轴承。还发明了 甘蔗压榨制糖机。
1920
1920年5月10日 卒于新泽西。
铜氨纤维
1899 纤维素的铜氨溶液 为纺丝液，经化学 处理和机械加工制 得的铜氨纤维实现 工业生产。
在美国纽瓦克建厂生产。当时除 用作象牙代用品外, 还加工成马车和 汽车的风挡和电影胶片等, 从此开创 了塑料工业, 相应地也发展了模压成 型技术。
纤维素基锂电池隔膜的制备与性能研究
摘要隔膜是锂离子电池的重要组成部分之一，具有隔绝正负极片防止短路和提供锂离子传输通道的作用。
提高电池安全性能和降低隔膜尘产成本是未来锂离子电池研究的主要目标之～，在本论文中，高安全性和低成本的生物质材料纤维素被用来制备锂离子电池隔膜。
主要研究工作包括以下几方面：（１）用ＰＦＩ磨浆机和超细摩擦研磨机分别将麻浆粕、棉浆粕、木浆粕进行磨浆处理，观察不同磨浆条件下纤维素纤维的帚化与分纤情况，选取适宜的浆粕和探索最佳的打浆分纤技术。
结果表明将麻浆粕经ＰＦＩ磨浆机磨浆２力．转以后，再经过超细摩擦研磨机研磨的微纤化纤维，适合通过抄纸工艺大规模制造纤维素基复合隔膜。
（２）将天然纤维素纤维和芳砜纶纤维按照不同比例混合，构建微米、纳米多级结构的高性能锂离子电池复合隔膜，并测试其浸润性、热稳定性、机械性能和电化学性能。
结果表明在纤维素和芳砜纶质量比为３：１的情况下，制备的纤维素／芳砜纶复合隔膜的综合性能最好，而且采用纤维素／芳砜纶复合隔膜组装的磷酸铁锂半电池在１２０℃下仍然表现出了优异的电化学性能。
（３）为了解决纤维素隔膜强度低和孔径大的问题，采用生物质材料多巴胺对纤维素进行表面包覆。
由于多巴胺在ｐＨ＝８．５的缓冲溶液中可以在纤维素表面自组装成具有粘附性的聚多巴胺，聚多巴胺包覆层使纤维素隔膜具有致密的多孔结构和高的机械强度，有利于提高电池的安全性，并缓解电池的白放电。
同时多巴胺包覆层使电极、电解液和隔膜之问的接触更加紧密，有利于提高电池的电化学性能。
关键词：纤维素；多巴胺；复合隔膜；锂离子电池ＡｂｓｔｒａｃｔＡｓｏｎｅｏｆｔｈｅｋｅｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｎｌｉｔｈｉｕｍ·ｉｏｎｂａｕｅｒｙ，ｔｈｅｓｅｐａｒａｔｏｒｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｉｎｓｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｃａｔｈｏｄｅａｎｄａｎｏｄｅｔｏａｖｏｉｄｓｈｏｒｔｃｉｒｃｕｉｔｓａｎｄａｌｓｏｐｒｏｖｉｄｉｎｇｍｉｃｒｏｐｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｏｒｒａｐｉｄｔｒａｎｓｐｏｒｔｏｆｔｈｅｉｏｎｃａｒｒｉｅｒｓ．Ｗｈａｔ’Ｓｍｏｒｅ．ｔｈｅｅｘｃｅｌｌｅｎｔｓａｆｅｔｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｌｏｗ··ｃｏｓｔｏｆｌｉｔｈｉｕｍ··ｉｏｎｂａｔｔｅｒｙｓｅｐａｒａｔｏｒｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｉｎｇｏａｌｓｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｉｎｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ，ｗｅｄｅｖｏｔｅｔｏｅｘｐｌｏｒｉｎｇｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｍａｓｓｃｅｌｌｕｌｏｓｅｉｎｌｉｔｈｉｕｍ—ｉｏｎｂａｋｅｒｙｓｅｐａｒａｔｏｒ．Ｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｅｎｔｉｓｄｅｐｉｃｔｅｄａｓｆｏｌｌｏｗｓ：（１）Ｈｅｍｐｐｕｌｐ，ｃｏｔｔｏｎｐｕｌｐａｎｄｗｏｏｄｐｕｌｐｗｅｒｅｇｒｏｕｎｄｂｙＰＦＩｐｕｌｐｉｎｇｍａｃｈｉｎｅａｎｄｕｌｔｒａｆｉｎｅｇｒｉｎｄｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｐｕｌｐａｎｄｂｅａｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｎｇｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｄｅｆｉｂｅｒｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｅｌｌｕｌｏｓｅｐｕｌｐ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔ，ｈｅｍｐｐｕｌｐｗａｓｔｈｅｂｅｓｔｍａｔｅｒｉａｌｔｏｆａｂｒｉｃｍｅｃｅｌｌｕｌｏｓｅｂａｓｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｅｐａｒａｔｏｒｂｙｐａｐｅｒｍａｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｌａｒｇｅｓｃａｌｅ．（２）Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅｐｕｌｐａｎｄｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎａｍｉｄｅｐｕｌｐｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｓｓｒａｔｉｏｗｅｒｅｅｘｐｌｏｒｅｄｔｏｆａｂｒｉｃａｔｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｅｐａｒａｔｏｒｂｙｐａｐｅｒｍａｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｅｐａｒａｔｏｒｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ，ｈｅａｔｔｏｌｅｒａｎｃｅ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｉｔｗａｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｈａｔｃｅｌｌｕｌｏｓｅｐｕｌｐａｎｄｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎａｍｉｄｅｐｕｌｐｗｉｔｈｔｈｅｍａｓｓｒａｔｉｏｏｆ３／１（ｗ／ｗ）ｏｂｓｅｓｓｅｄｔｈｅｂｅｓｔｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｗｈａｔ’Ｓｍｏｒｅ．ｔｈｅｌｉｔｈｉｕｍｉｒｏｎｐｈｏｓｐｈａｔｅ／ｌｉｔｈｉｕｍｈａｌｆｃｅｌｌｕｓｉｎｇｃｅｌｌｕｌｏｓｅ／ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎａｍｉｄｅｓｅｐａｒａｔｏｒｓｔｉｌｌｅｘｈｉｂｉｔｅｄｓｔａｂｌｅｃｈａｒｇｅ．ｄｉｓｃｈａｒｇｅｃａｐａｂｉｌｉｔｙｅｖｅｎａｔ１２０ｏＣ．（３）Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅｓｅｐａｒａｔｏｒｓｔｉｌｌｈａｓｓｏｍｅｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｔｏｂｅｓｏｌｖｅｄ，ｓｕｃｈａｓｌａｒｇｅ—ｓｉｚｅｄｐｏｒｅｓａｎｄｔｏｗｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｔｒｅｎｇｔｈ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｔａｃｋｌｅｔｈｅｓｅｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｂｉｏｍａｓｓｄｏｐａｍｉｎｅｗａｓｍｏｔｉｖａｔｅｄｔｏｂｉｎｄｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｃｅｌｌｕｌｏｓｅ．Ｄｏｐａｍｉｎｅｃｏｕｌｄｓｅｌｆ－ｐｏｌｙｍｅｒｉｚｅｄｔｏｐｏｌｙｄｏｐａｍｉｎｅａｔｐＨ８．５，ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｐｏｌｙｄｏｐａｍｉｎｅｃｏａｔｉｎｇｌａｙｅｒｅｎｄｏｗｅｄｃｅｌｌｕｌｏｓｅｗｉｔｈｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｏｆａｄｈｅｓｉｏｎｗｈｉｃｈｗａｓｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｔｏｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｓａｆｅｔｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｓｕｐｅｒｉｏｒｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙａｍｏｎｇｅｌｅｃｔｒｏｄｅ，ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅａｎｄｓｅｐａｒａｔｏｒｗａｓｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｔｏｉｍｐｒｏｖｅｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｂａｔｔｅｒｉｅｓＫｅｙＷｏｒｄｓ：Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；Ｄｏｐａｍｉｎｅ；Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｅｐａｒａｔｏｒ；Ｌｉｔｈｉｕｍ—ｉｏｎｂａｔｔｅｒｙ第一章绪论１．１引言锂离子电池是一种高能环保电池，近年来受到广泛关注，具有工作电压高、比能量大、循环寿命长和可快速充放电等诸多优点，已经被广泛应用于手机、数码相机和笔记本电脑等便携式电子产品ＩＩ－￥！。
纤维素酯化反应
2、纤维素硝酸酯的制备
实际制造硝酸纤维素时，并不是单用硝酸，那样 做的效果不好。 ? 当硝酸的浓度小于 63%时，不发生硝化作用； ? 当硝酸浓度为 63—75%时，生成C6H10O5.HNO3分
子化合物； ? 硝酸浓度达到 95%以上，才能得到氮含量为 12.08%
的硝酸纤维素。 ? 含氮量为12.5-13.6% 的称为高氮硝酸纤维素，含氮
量为10.0-12.5% 的称为低氮硝酸纤维素。
?工业生产上多使用硝酸硫酸的混合酸，即 HNO3： H2SO4=1：3（重量比）
?混合酸中的硝化剂是硝酸 制造含氮量为11-12%的硝酸纤维素，每吨成品所需 消耗的硝酸量为150-800公斤，是因为硝酸纤维素善 于吸附硝酸，在已经硝化的纤维素内部所含有的硝酸， 远比围绕纤维素周围的混合酸中的硝酸量为多。
纤维素的化学反应性能
纤维素的反应性 (reactivity) 是指纤维素大分子基 环上的伯、仲羟基的反应能力。
纤维素大分子链的断裂－纤维素的降解反应 （酸性降解、碱性降解、氧化降解、生物降解等）
与羟基相关的化学反应 （酯化反应、醚化反应、接枝共聚与交连等）
二、纤维素的酯化反应
1、纤维素酯化反应定义
高取代度的酯。 ? 酯类代表物有：硝酸酯、醋酸酯、磺酸酯。
三、纤维素硝酸酯
? 无机酸的酯: 纤维素可以被一些无机酸酯化，如：硝酸、 硫酸、磷酸等，这几种无机酸同时也是很强的润胀剂。
? 纤维素的硝酸酯
1、纤维素硝酸酯化学反应式
纤维素分子中的羟基被酯化的数目并不是固定的， 因此，以纤维素酯化反应中被酯化的羟基数，就叫 做取代度（ Degree of Substitution 简写为DS）
赛璐珞的一般标准配方和组成
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Ｏ ． 前 言
低 李晓燕等人通过对羧甲基纤维素醚和丙烯酸酯进行接枝共聚得到
了热塑性羧 甲基纤维索 ． 其所得到的的接枝共聚产物 的复分解 温度达
到２ ９ ０ ￣ Ｃ ． 玻璃化转变温度在 ｌ ６ ． ５ ３ ～ ｌ ９ ． ４ １ ℃之Ｉ 司。 １ ． 醚 化 改 性 ４ ． 共混 改性 纤维素醚是由纤维素与 Ｎ ａ Ｏ Ｈ反应后 ． 再与各种功能单体如单 氯 通过纤维素或纤 维素衍生物与其它高分子材料 的共混改性， 充 分 甲烷 、 环氧乙烷 、 环 氧丙烷等进行醚化反应 ， 经水洗副产物盐及纤维 素
钠而得到。 通常根据各取代基 的种类 、 电离性以及溶解 度的差 异 ， 将纤 维素醚分类 （ １ ） 取代基种类 ： 分 单一醚类 ， 有烷 基醚 （ 如 甲基纤 维素 、 乙基纤 维素 ） 、 羟烷基醚 （ 如羟 乙基 纤维素 、 羟丙基纤 维素 ） 、 其他 （ 如 羧 甲基 纤维素 、 羧乙基纤 维素 ） ； 混 合醚类 ， 如乙基 羟乙基纤维 素 、 羟 乙基 甲基纤 维素 、 羟 乙基 羧 甲基 纤维 素 、 羟丙基 羧 甲基纤 维素 ； （ ２ ） 电离性 分离子 型、 非离子 型和混和 型 ； （ ３ ） 溶解度分水 溶性 和非水 溶 性纤维 素醚 生 活 中常见 的有 ． 甲基纤 维素 醚可用于 食品 和化妆 品 的添加 剂 、 医药 胶粘剂 、 药物包衣材 料和用 于乳胶漆 、 印刷油 墨等 方 面： 乙基纤维 素与 各种树 脂 和增塑剂 都 有很好 的相 容性 。 可 用于 制 造塑 料 、 薄膜 、 药 物的包 衣材料 等 ； 羧 甲基纤维 素醚 可用 于食 品 、 医 药、 化妆 品等。 发挥各组分 的结 构和性能特点， 可制备具有 良好力学性能 、 加工性 能 、 性价 比和某些特殊 功能的高分子材料， 这一领 域已成为 国内外 的研 究 热点 聚己内酯 和微晶纤维素按照 ６ ０ １ ４ ０的比例共混 ． 所得共混 材料 的熔融温度为 ５ ８ ． ４ ３ ￣ Ｃ ． 这接近聚已内酯本 身的熔 点 ５ ８ ． Ｏ ３ ℃。蛋白质 、 壳聚糖 、 淀粉等这些物质与纤维素在化学结构上的相似性提供 了制备 相容性共混材料 的可能性 在壳聚糖一纤维 素构成的复合材料 中， 壳 聚糖和纤维素 之间的 Ｈ键 、壳 聚糖中的 Ｎ Ｈ ： 基以及纤维素 中的微 量 拨基对形成复合 材料起着主要作用， 这种材料 可被土壤或海水完全 分 解 调节原料 的比例。 热处理温度， 可改变材料 的强度和降解时间 。 纤维
【 关键词】 纤维素； 纤维素醚； 纤维素 酯； 接枝共聚； 共混
接枝共聚是纤维素改性研究的一个热点 通过接枝 改性引入不同 可在保 留纤 维素 或纤维素衍生物 固有特性 纤维素分 子式为 （ ｃ ６ Ｈ 。 ｏ Ｏ ） ． 是地球 上存在 量最大 的一类 有机 资 的柔性基 团使其 内部塑化． 赋予其热塑性等性能 。 目 前常用 的纤维素接枝改性 的方法 源． 其来源可分 为植物纤维 素 、 海藻 纤维 素和细 菌纤维 素 ， 纤 维素 还 的基础上， 内酯 、 环亚胺 、 内酰胺 或环硫 醚等环状单体的开环接 可由化学方法人 工合成 。自然界 中的纤维素 主要是 由植物 经过光合 之一是 环氧化 物、 Ｐ Ｃ Ｌ ） 和聚丙 交酯 （ Ｐ Ｌ Ａ ） 接枝 的研究最 为活跃 。 作用合成 ． 是 一种可 再生 的 ． 取 之不 尽用 之不竭 的绿 色可 完全 生物 枝。其中对 聚己内酯 （ Ｃ Ｌ 是一种部 分结晶 的脂 肪族聚酯 ．其 结构重复单 元 上的 ５个非极 降解的绿色天然 高分子材料 。面临着 当今世 界能源危机 和环境污染 Ｐ Ｃ Ｌ 具 有很好 的柔性 和加工性 ． 而且酯 基 的存 在使其 等问题 ， 纤维 素的可再 生 、 绿色、 无毒 等性质 ， 使 其成 为可 用于替 代 性 亚 甲基使得 Ｐ 石油化工原料 的一类 理想物质 但是这个替代 过程存在着很 大的 困 具有生物相 容性 。特别是在 许多微 生物的作 用下 能完全 生物 降解 。 聚乳酸是 由乳酸或 丙交酯 聚合而来 的可再 生的生 物降解 塑料 ． 其性 难。 应用 领域 较为广 泛， 热 稳定性 好 ． 热加 纤维素是 由葡 萄糖分 子通过 Ｂ 一 １ ， ４ 一 糖苷键链 接而成 的多糖 碳水 能与传统 的石油 基塑料 相似 ． ７ ０ ～ ２ ３ ０ ｏ Ｃ ． 经 接枝聚合 可改善纤 维素 醋酸酯 的热加工性 能 。 化合物 ， 其分子链 中含有大量 的羟基 。 由于大量羟基 的存在 ． 纤维素分 工 温度 １ 子链 间和分子链内都存在大量的氢键 ．使得大分子牢 固的结 合着 ． 整 夏 磊等人 以二醋 酸纤维 素酯 和丙 交酯 为原 料制备 了热塑 性二 醋酸 该 接枝 共聚物熔 点约为 １ ４ ０ ℃． 分解 温度 个大分子呈现刚性的特征 ． 在结构上具有高度 的规整性 和结 晶度 将 纤维 素接枝 聚乳酸 共聚物 ． ９ ０ ￣ Ｃ 。 纤维素在熔点 以上的温度连续加热时 ． 与易热流动 的聚对苯 二甲酸乙 高 于 ２ 王东 山等人 ． 采用“ 两步法” 合成 了二醋酸纤维素 与聚己内酯单丙 二酯不 同． 纤维素材料 在熔融前先是热分解而后炭化 。因此纤 维素是 Ｃ Ｄ Ａ － ｇ － Ｐ Ｃ Ｌ Ａ ） 。 其 首先以聚 己内酯单丙烯 酸酯 不溶不溶 的一类物 质 ． 这就使得纤 维素加工 困难 ， 严 重限制 了纤 维素 烯酸酯接枝共 聚物 （ 的应用范围。 为了解决 这一问题 。 我们可 以通过羟基基团的醚化 、 酯化 或者接枝共 聚等反应 合成纤维素衍生 物 ， 抑制源 于羟基 的氢键 ． 降低 纤维素 的刚性 、 结晶度 和熔点 。 使热塑性加工成为可能。 相关研究人员 通过对纤维素化学 改性 ． 添加侧链 。 使 得改性后 的纤 维素衍生物 同时 具有 良好的热流动性 和用作纤维时 的耐热性 ． 使得纤维素可通过熔 融 纺丝法得到纤维
◇ 高教论述◇
科技 一向导
２ ０ １ ３ 年ｌ ７ 期 来自纤维素热塑性加工研究进展
柴梦倩 （ 郑州大学材料科 学与工程学 院 河南
郑州 ４ ５ ０ ０ ０ ０ ）
【 摘 要】 纤维素作为地球上存在量最 大的一 类有机 资源 ， 由于其较 高的 氢键 密度 ， 使 其具有 高结 晶度 ， 导致其热塑性加工 受到 限制， 严重 制约 了纤维素的应用范围。 也 由于纤维素含有大量羟基 ， 使其很容 易通过羟基基 团的反 应 ， 对纤维素进行 改性。 本文主要 综述 了纤维素的几种 热塑性改性方法 ， 包括 纤维素 的醚化 、 酯化 、 接枝方法 ， 以及物理共混改性方法。
（ Ｐ Ｃ Ｌ Ａ） 与２ ， ４ 一甲苯二 异氰 酸酯 （ Ｔ Ｄ Ｉ ） 反应 ， 得 到端异 氰酸 酯预 聚物 （ Ｎ Ｃ Ｏ Ｐ Ｃ Ｌ Ａ ） ． 然后将该 预聚 物与二醋 酸纤维 素 （ Ｃ Ｄ Ａ ） 进行 接枝反 应 得到接枝共聚物 （ Ｃ Ｄ Ａ － ｇ － Ｐ Ｃ Ｌ Ａ ） 。所得接枝共聚物 的粘流温度 （ Ｔ ｆ ） 比 纯二醋 酸纤维 素的粘流温度低 ． 而且 随着 接枝率 的提 高 ， 粘流温 度降