Structure and mechanical properties of new biomass-based nanocomposite: Castor oil-based polyurethane reinforced with acetylated cellulose nanocrystal.

Lin, S., Huang, J., Chang, P.R., Wei, S., Xu, Y., et Zhang, Q. (2013). « Structure and mechanical properties of new biomass-based nanocomposite: Castor oil-based polyurethane reinforced with acetylated cellulose nanocrystal. », Carbohydrate Polymers, 95(1), p. 91-99. doi : 10.1016/j.carbpol.2013.02.023  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Nous avons mis au point de nouveaux nanocomposites constitués d’une matrice de polyuréthane à base d’huile de ricin remplie de nanocristaux de cellulose acétylée (NCA). Les NCA ont montré une dispersion améliorée dans le tétrahydrofurane utilisé comme substrat de mélange ainsi qu’une polarité réduite par rapport aux nanocristaux de cellulose non modifiée, ce qui a permis d’atteindre une charge élevée de 25 % en poids dans le nanocomposite. À mesure que la charge en NCA passait de 0 à 25 %, la résistance à la traction et le module de Young des nanocomposites sont passés de 2,79 à 10,41 MPa et de 0,98 à 42,61 MPa, respectivement. Avec une charge en NCA de 10 % en poids, la valeur de l’allongement à la rupture des nanocomposites était plus du double de celle du polyuréthane. L’amélioration des propriétés mécaniques a été principalement attribuée à la formation d’un réseau tridimensionnel de NCA et aux fortes interactions à l’interface entre la charge et la matrice. Les présents travaux ont permis de créer un nouveau nanocomposite à base de polyuréthane contenant des nanocristaux de cellulose modifiée et présentant une forte teneur en biomasse. Ses bonnes propriétés mécaniques pourraient être mises à profit dans diverses applications.

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