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醋酸纤维素应用广泛,但在使用过程中存在功能性不足和力学强度低的问题,从而限制了其应用。因此,开发满足力学强度的多功能型醋酸纤维素(CA)材料具有非常重要的意义。本文首先将取代度(DS)为2.45的二醋酸纤维素(CDA)进行水解制备了不同DS的CA,并以此为接枝骨架,与1-萘甲酰氯(NpC1)反应合成了醋酸纤维素萘甲酸酯(CANp),成功制备了醋酸纤维素混合酯薄膜和纤维。具体研究内容如下:对CDA分别进行酸水解和碱水解,结果表明,酸水解产物取代度可降至2.00,水解程度低于碱水解,但反应是均相反应,所得产物溶解性良好。以酸水解制备的CA为原料,分别在吡啶和N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中合成了 CANp,采用红外和核磁表征了其结构,考察了反应介质、醋酸纤维素取代度(DSCA)、CA每个单元上的羟基与NpCl的摩尔比(-OH:NpCl)、反应温度和时间对CANp取代度(DSCANp)的影响。研究表明,当以吡啶作为反应介质,DSCA为2.01,摩尔比为1:6,反应温度为80℃C,时间为2h时,DSCANp最高,为0.98。同时,反应介质对萘甲酰化产物的化学结构具有显著影响,以DMAc为反应溶剂时,萘酰基取代顺序为C-6>C-2>C-3,而以吡啶为反应溶剂时,取代顺序为C-2>C-6>C-3,但不同化学结构对CANp的结晶行为和热性能影响不大。通过差示扫描量热仪、热重分析仪、紫外-可见光分光光度计和偏光显微镜表征了 CANp的热性能、抗紫外性能和液晶性能。结果表明,CANp的热稳定性随DSCANp增大略有降低;而抗紫外性显著增强,当DSCANp为0.98时,吸光度达到2.67;同时,30%CANp在三氟乙酸中可以形成胆甾相液晶。此外,所制备的醋酸纤维素混合酯薄膜也具有优异的抗紫外性和耐化学腐蚀性。采用干湿法纺丝技术制备了醋酸纤维素混合酯纤维,研究表明,在纺丝溶液中添加3%的纤维素不仅可以提高溶液可纺性,而且有利于制备力学性能较好的醋酸纤维素混合酯纤维,纺出的纤维断裂强度达2.12 cN/dtex。