[发明专利]纳米微晶纤维素/层状硅酸盐杂化体及其制备方法

摘要

本发明公开了纳米微晶纤维素/层状硅酸盐杂化体及其制备方法。该制备方法首先利用硫酸水解制备出纳米微晶纤维素，分散在稀释剂、催化剂中碱化处理，随后加入阳离子醚化剂，使纤维与醚化剂在碱性催化剂下混合均匀并反应，制得阳离子纤维素分散液；将不同种类的层状硅酸盐与阳离子纳米微晶纤维素的分散液混合，进行插层反应，最终制得纳米微晶纤维素/层状硅酸盐的纳米杂化体。本发明使用的层状硅酸盐廉价易得，且适用于各类天然植物纤维制备的纳米微晶纤维素有机无机杂化体的制备，通过杂化不仅可以有效提高纳米纤维素的热稳定性，还能实现层状硅酸盐的插层，进而使一维、二维纳米填料杂化成多维共存杂化体。

主权项

纳米微晶纤维素/层状硅酸盐杂化体的制备方法，其特征在于包括如下步骤和工艺条件：(1)利用硫酸水解纤维素原料，制备出纳米微晶纤维素，冷冻干燥成粉末后备用；(2)以质量份数计，将1份纳米微晶纤维素加入到5～30份去离子水与10～20份稀释剂混合液中分散均匀，加入用量为纳米微晶纤维素绝干质量5～20％的碱催化剂，25～50℃下碱化处理1～3h；(3)步骤(2)所得产物升温至30～100℃，加入用量为纳米微晶纤维素质量10％～60％的阳离子醚化剂，混合搅拌均匀，醚化3～5h，反应结束后调节pH为中性，离心洗涤后获得阳离子化纳米微晶纤维素的分散液；所述阳离子醚化剂为环氧丙基三甲基氯化按、氯丙基三甲基氯化按、二甲基二烯丙基氯化按和(3‐氯‐2‐羟丙基)三甲基氯化铵中的至少一种；(4)将层状硅酸盐与步骤(3)所得分散液在pH为3～12条件下超声处理30～100min，混合均匀，配制得到层状硅酸盐的质量百分比浓度为0.5～5％，阳离子纳米纤维素质量百分比浓度为1～5％，50～90℃下磁力搅拌10～24h，将混合液离心洗涤至中性，烘干，研磨，得到纳米纤维素插层蒙脱土的有机无机纳米杂化体。