细菌纤维素基柔性防护材料的制备及其性能研究

来源期刊：功能材料2019年第12期

论文作者：李文静 李锦坤 李雪菲 杨加志

文章页码：12007 - 24031

关键词：纳米SiO₂;剪切增稠液;细菌纤维素;柔性防护;

摘    要：面对突发事件对人体最佳保护措施之一,为穿戴高性能的防护材料。因此,研制穿着舒适、行动自如、防护性能优的新型柔性防护材料已成热点。柔韧性好、力学强度高和合成方便等优势的细菌纤维素材料（BC）,在高强度纤维、柔性复合膜等应用领域已经获得成功。采用模板法制备出多孔BC材料,通过与纳米SiO₂、聚乙二醇（PEG）形成的剪切增稠液（SiO₂/PEG）复合,制备出了新型柔性防护材料,并以Kevlar纤维与SiO₂/PEG复合材料为参照样,进行性能评估研究。实验结果表明,（1） SiO₂/PEG剪切增稠效应和临界剪切速率与SiO₂质量分数和PEG分子链长相关;（2）BC和Kevlar与SiO₂/PEG复合,以BC为基体的材料的弯曲角（85°）,远高于Kelvar为基体材料的弯曲角（45°）,显示出BC防护材料的高柔韧性;（3） SiO₂/PEG体系中加入BC（31.7%）,其防护性能与Kelvar（88.4%）对8 J冲击动能防护性能相当。因而,BC材料在软防护材料、阻尼材料等应用方面具有较大应用潜能。