纤维素纳米晶(CNCs)作为一种环境友好彩色涂层,其广泛应用受到色彩不稳定性、脆性以及对疏水界面粘附力差等缺陷所限制。通过改变手性向列相组织结构来调节颜色,同时提高CNCs与基质间的界面相容性,对发展光学涂层材料至关重要。本文通过硫酸水解微晶纤维素的方法制备得到纤维素纳米晶悬浮液,用纤维素衍生物:羟丙基纤维素(HPC)和羧甲基纤维素(CMC)、小分子量多元醇(麦芽糖醇、PEG400、山梨糖醇以及季戊四醇)和大分子量的聚乙二醇(PEG)20000分别与CNCs体系进行复合,通过蒸发诱导自组装(EISA),形成具有虹彩色的涂层膜材料。通过偏振光显微镜(PLM),紫外可见(UV-vis)光谱,扫描电子显微镜(SEM),广角X射线衍射(WXRD),流变仪以及拉伸测试等对两种纤维素衍生物与CNCs的复合体系的液晶相转变和流变性能以及不同小分子量多元醇及PEG20000与CNCs的复合涂层薄膜材料的形貌结构、光学、机械等性能进行检测。此外,对CNC/PEG20000复合涂层膜在不同聚合物基材上进行了粘接性能的检测。结果显示,中性聚合物羟丙基纤维素HPC的引入对CNCs液晶相相转变过程起到积极的影响。而中性小分子量的直链型多元醇物质:麦芽糖醇(Maltitol)、PEG400以及山梨糖醇(Sorbitol)可以很好的调节CNCs彩色液晶薄膜的结构颜色,具体为在一定范围内,随着复合的多元醇含量的增加,复合薄膜的最大反射波长整体都呈现红移,复合体系中原CNCs的胆甾相液晶指纹结构得以保留。加入从2.5到50 wt%之间的不同含量的PEG20000,也可以对彩色CNCs的反射波长进行很好地调节,且对CNCs的手性向列相液晶相结构未造成损坏。PEG20000还是一种有效塑化剂,提高了 CNC涂层及涂层膜的延展性及柔韧性。此外,PEG还有效地增强了 CNCs与中性聚合物基质之间的粘附强度。环境友好的CNC/PEG复合物,具有可调节颜色,较好的柔韧性以及对疏水聚合物基质结合度高等特性,有望在现代绿色涂料行业有很好的应用。