纳米纤维素-聚乙烯醇复合凝胶的制备及表征

为了增强聚乙烯醇(PVA)凝胶,采用2,2,6,6-四甲基哌啶-氧-自由基(TEMPO)氧化法制得直径4~10 nm、长径比达到100以上的纤维素纳米纤维(CNF),将CNF与PVA在水相中进行混合,并进一步添加硼砂、戊二醛交联制备增强型CNF-PVA复合凝胶材料。考察在不同交联剂的条件下CNF与PVA的质量分数对CNF-PVA复合凝胶黏弹性及其内部孔隙结构的影响。结果表明:硼砂交联的CNF-PVA复合凝胶的黏弹性随PVA质量分数的增加而增大,而其刚性随CNF含量的增大而提高,随CNF的增加CNF-PVA复合凝胶内部孔隙结构更为丰富,形成蜂窝状的多孔材料;戊二醛交联的CNF-PVA复合凝胶的黏弹性随PVA及CNF质量分数的增加而增大。因此,CNF的复合添加及交联能够有效改善PVA凝胶的力学性能及孔隙结构,达到增强效果。