一种基于废纸的纳米微晶纤维素及其橡胶复合材料的制备方法.docx

一种基于废纸的纳米微晶纤维素及其橡胶复合材料的制备方法
一种基于废纸的纳米微晶纤维素及其橡胶复合材料的制备方法
引言
近年来，可持续发展已经成为全球社会发展的重要议题，废弃物的再利用及减量化已成为不可回避的趋势。在这一大背景下，基于废纸制备纳米微晶纤维素及其橡胶复合材料研究的重要性越来越凸显。纳米微晶纤维素具有高比表面积、超强的机械性能和优异的化学稳定性等特点，可以在橡胶复合材料中起到优异的加强和改性作用。本文旨在探讨一种基于废纸的纳米微晶纤维素及其橡胶复合材料的制备方法。
制备方法
本实验采用化学预处理法和机械化纤维化法制备纳米微晶纤维素，具体步骤如下：
1.废纸处理
将废纸切成小块状后，用蒸馏水淋湿，再加入氢氧化钠(NaOH)混合溶液，调整溶液的PH值为9-10，然后用搅拌器搅拌12小时，使纤维素纤维充分裂解。
2.纤维化处理
将废纸纤维混合物倒入高速离心机加热箱中，并将温度控制在50℃左右。在高速离心机的作用下，将纤维化处理溶液逐渐喷入，并用风扇将湿气吹走，制备出的纳米微晶纤维素干燥成粉末，保存备用。
3.橡胶复合材料制备
将制备好的纳米微晶纤维素加入到丁基橡胶和丁苯橡胶中，将混合物在高温高压条件下进行混合致密化处理，形成橡胶复合材料。其中，混合比例为纳米微晶纤维素和橡胶比率为1:20，混合温度控制在120℃-150℃，混合时间为30min。
4.物理性能测试
将制备好的橡胶复合材料进行物理性能测试，包括拉伸试验、硬度试验、断裂伸长率和压缩应力分析等。
结果与讨论
通过分析实验结果可知，采用上述方法制备的纳米微晶纤维素可达到纳米级别，具有高比表面积和超强的机械性能，并能够在橡胶复合材料中发挥优异的加强作用。在复合材料的物理性能测试中，拉伸强度和硬度均有明显提高，断裂伸长率和压缩应力分析也得到了良好的结果。
结论
本实验采用废纸为原料制备纳米微晶纤维素的方法得到了良好的结果，制备出的纳米微晶纤维素在橡胶复合材料中具有优异的加强作用。该方法成本低、环保，具有较大的应用前景和推广价值。