前言
纤维素是自然界中最丰富的具有生物降解性的高分子材料。随着资源的严重匮乏和人们对环保的日夜重视,有效利用这种价廉物丰的绿色可再生资源，利用新技术在微观领域对纤维素分子及晶须进行重新组装和改性，开发出具有优异性能的新型精细化工产品并研究其应用具有极其重要的意义。
纳米纤维素按其形貌可分为球形纳米纤维素、须状纳米纤维素和纤维状纳米纤维素纤维三类。须状纳米纤维素(纳米纤维素晶须,NCW)长度为10-1000 nm，横截面尺寸只有5 -20 nm,长度与横截面尺寸之比(长径比)为5-100,其结晶度高、亲水性强,具有特殊的流变性和机械性能,并且具具有很好的增强作用，当m(NCW )/m(WPU)=0.8%时,复合膜的断裂伸长率和应力比纯WPU膜增加了28有生物相容性和生物可降解性，可作为增强剂制备环保型纳米复合材料。
研究表明Fe2 、Fe3 、Ca2 、Cu2 等金属离子能有效促进纤维素的酸水解过程，本论文创新性的采用金属离子盐作为助催化剂来水解纤维素制备NCW，研究了反应温度、时间、助催化剂种类及添加量等对NCW结构及性能的影响规律。选择了以CuSO4作为水解助催化剂，并且以水解液中葡萄糖浓度与时间的关系建立了添加CuS04前后的水解动力学模型，根据动力学常数的变化证明了CuS04对水解反应有着促进作用。
得到制备尺寸分布均匀的NCW的最佳工艺条件为:反应温度为50 度、反应时间为120min、催化剂投入量为m(CuS04)/m(纤维素)=1 %，超声波分散时间为20min。NCW对于脱脂棉的产率达58%，粒子的长径比为20-50,NCW膜最高峰为27.95nm。结果证明，加入了硫酸铜之后，缩短了反应时间，提高了反应效率和产率。产物的颗粒直径减小，纳米纤维素晶须的形貌得到改善。
将制备得到的NCW作为增强剂加入到水性聚氨酯分散体(WPU)中，制备得到WPU/NCW的纳米复合物。对复合物的结构、形貌和机械性能进行测试分析，发现NCW与WPU具有良好的相容性，适量的NCW对WPU.82%和15.06%
关键词:纳米纤维素晶须;助催化剂;水解;纳米复合物
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第一章 文献综述................................................................................................................. 1
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