[发明专利]一种ANF增强的HEC薄膜复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种ANF增强的HEC薄膜复合材料及其制备方法，首先配制羟乙基纤维素溶液及纳米对位芳纶纤维溶液；然后在纳米对位芳纶纤维溶液中加入戊二醛，搅拌，得到混合体系A；将混合体系A与羟乙基纤维素溶液混合，搅拌，超声脱气，得到成膜液；最后将成膜液采用流延法在模具中成膜，干燥，得到所述的ANF增强的HEC薄膜复合材料；本发明选用可生物降解、来源广泛的羟乙基纤维素作为基材，通过高模量、耐高温的纳米对位芳纶纤维作为增强骨架，在体系中引入戊二醛交联剂，戊二醛的醛基与羟乙基纤维素上的羟基进行反应生成醚键，在内部产生大量的交联点，从而在增强了所述ANF增强的HEC薄膜复合材料的机械性能，同时提高了其热稳定性。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，特别涉及一种ANF增强的HEC薄膜复合材料及其制备方法。

背景技术

羟乙基纤维素(HEC)是一种非离子型水溶性纤维素衍生物，是应用最广泛的纤维素衍生物之一；羟乙基纤维素可以制作成薄膜、水凝胶、气凝胶和海绵，用于化妆品、制药、涂料和电池等领域。但纯的HEC薄膜的力学性能较弱，严重制约了其在许多领域的应用；目前，通常的方法是采用纳米纤维素微晶或纳米纤维素纤维对羟乙基纤维素进行增强，但制备的HEC薄膜复合材料的热稳定性和疏水性较差。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种ANF增强的HEC薄膜复合材料，通过ANF对HEC进行增强，解决了纯的HEC薄膜力学性能较弱及HEC薄膜复合材料的热稳定性和疏水性较差的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种ANF增强的HEC薄膜复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、制备羟乙基纤维素溶液及纳米对位芳纶纤维溶液；

步骤2、在纳米对位芳纶纤维溶液中加入戊二醛，搅拌，得到混合体系A；

步骤3、将混合体系A与羟乙基纤维素溶液混合，搅拌，超声脱气，得到成膜液；

步骤4、将成膜液采用流延法在模具中成膜，干燥，得到所述的ANF增强的HEC薄膜复合材料。

进一步的，步骤1中，制备羟乙基纤维素溶液时，具体为：

将羟乙基纤维素与水混合，静置润张，搅拌，得到所述羟乙基纤维素溶液；

制备纳米对位芳纶纤维溶液时，具体为：

将纳米对位芳纶纤维与水混合，搅拌，得到所述纳米对位芳纶纤维溶液。

进一步的，步骤1中，羟乙基纤维素溶液的质量浓度为1％-3％；纳米对位芳纶纤维溶液的质量浓度为0.1％-0.3％；步骤2中，戊二醛与纳米对位芳纶纤维溶液的质量比为(0.1-0.3)：(100-300)；步骤3中，羟乙基纤维素溶液与混合体系A的质量比为(10-30)：(100-300)。

进一步的，步骤1中，静置润张时间为1-12h。

进一步的，步骤1中，羟乙基纤维素溶液配制过程中，搅拌时间为1-5h，搅拌速率为300-500r/min；纳米对位芳纶纤维溶液配制过程中，搅拌时间为1-5h，搅拌速率为300-500r/min。

进一步的，步骤2中，搅拌时间为1-5h，搅拌速率为300-500r/min。

进一步的，步骤3中，搅拌时间为1-3h，搅拌速率300-500r/min；超声脱气时间为0.5-1h。

进一步的，步骤4中，干燥过程，采用在45-60℃条件下，干燥4-12h。

进一步的，步骤4中，模具采用聚四氟乙烯模具。