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Effect of cellulose compositions and fabrication methods on mechanical properties of polyurethane-cellulose composites

纤维素 材料科学 复合材料 聚氨酯 结晶度 纳米纤维 复合数 静电纺丝 模数 聚合物 化学工程 工程类
作者
Tzu‐Yi Yu,Yu‐Kai Tseng,Ting‐Han Lin,Tzu-Chia Wang,Yun‐Hsiu Tseng,Yu Sheng Chang,Min‐Hsien Wu,Wei‐Fang Su
出处
期刊:Carbohydrate Polymers [Elsevier BV]
卷期号:291: 119549-119549 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.carbpol.2022.119549
摘要

A variety of cellulose-based polymer composite materials has been developed and show different impacts on the morphologies and properties of composites. Herein, we report the morphologies and properties of composites by blending polyurethane (PU) with either ethyl cellulose (EC) or cellulose nanofiber (CNF) through either drop-casting or electrospinning process. EC is homogenously mixed with PU without microphase separation and enhanced Young's modulus of composites from 0.04 to 6.94 MPa. The CNF is heterogeneously distributed in PU/CNF composites without interference on the PU microstructure and slightly increased modulus to 0.24 MPa. While the shearing force of the electrospinning process slightly affects the PU/EC composites, it drastically enhances PU crystallinity and Young's modulus to 54.95 MPa in PU/CNF composites. A model is established to summarize the effect of cellulose additives, compositions, and processes on PU/cellulose composites, providing a comprehensive understanding for designing future cellulose composites.
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