离子液体有机溶剂混合体系特性及其纤维素溶液纺丝成形研究

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1、万方数据DONGHUAUNIVERSITY东华大学离子液体／有机溶剂混合体系特性及其纤维素溶液纺丝成形研究万方数据StudyOilthePropertiesofIL／OrganicSolventMixturesandtheSpinningofCelluloseintheBinarySolventsHinaSabaSupervisedbyProf．ZhangYumeiADISSERTATIONSUBMlTTEDToTHECoLLEGEoFMATERIALSCIENCEANDENGINEERINGANDTHECoMMITTEEoFGRADUATESTUDIES

2、OFDONGHUAUNIVERSITYINPARTIALFULFILLMENTOFTHEREQUIREMENTSFoRTHEDEGREEOFDOCToRoFPHILOSoPHYDonghuaUniversityShanghai，ChinaMay，2014万方数据东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法

3、律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：细坶年∥F月久矿日万方数据东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密历。学位论文作者签名：日期缕D珀班日指导教师签名：苁日期：∥华％耀万方数据ToSyedKazimHussain(1ate)andmyParentse

4、speciallymyMotherwhohasmadethisjourneypossibleforme．V万方数据离子液体／有机溶剂混合体系特性及其纤维素溶液纺丝成形研究摘要本文研究了不同结构的离子液体与几种极性不同的有机溶剂的混溶性以及二元混合体系的物化特性，讨论了离子液体与有机溶剂的相可-作用。在此基础上，选择l一丁基．3．甲基咪唑氯化物／二甲基亚砜(【BMIM]CI／DMSO)为溶剂，研究了纤维素在此溶剂中的溶解、溶液特性并进行了纤维素的纺丝试验。首先研究了室温下以[BMIM]+和[EMIM】+为阳离子的离子液体与不同有机溶剂形成的混合体系的物化特性

5、，包括密度、折光指数、粘度、电导率的变化。对于相同的离子液体[BMIM]CI，分别与四种有机溶剂DMSO、乙腈、乙醇、丙酮混合．结果发现，DMSO极性大，与离子液体相互作用大而表现出具有最大的相溶性；丙酮介电常数小，在一定的浓度下与离子液体不相溶，发生明显的相分离。乙腈和乙醇与离子液体具有中等的相溶性．四种混合体系的折光指数都随着离子液体的含量增大而增大，电导率则随着离子液体含量的增大呈现出先增大后减小的趋势，密度结果表现出特殊性．[BMIM]CI中加入乙腈、乙醇、丙酮，混合体系密度随离子液体的含量增大而增大，但DMSO的加入，混合体系的密度随离子液体含量

6、的增加略有减小，这表明有机溶剂的极性对离子液体和有机溶剂之间的相互作用有显著影响．有机溶剂的极性增大，增加了其与离子液体的相互作用，导致混合体系体积减小，密度增大，偏离理想混合溶液的特性。对于以[EMIM]+为阳离子、不同阴离了的离子液体，与乙醇混合，阴离子对混合体系的密度、折光指数、粘度、电导率的影响都不显著，但与DMSO混合，阴离子对混合体系物化特性的影响非常显著．概括而占，DMSO与三种阴离子的相互作用大小排序为：OAc一>P02(CHs)H一>COOH‘。对离子液体／有机溶剂二元混合体系物化特性的研究结果发现，DMSO与离子液体与较强的相互作用，且

7、可以降低离了液体的粘度，同时考虑DMSO与纤维素有弱的相容性，因此选择[BMIM]CI／DMSO为混合溶剂，进一步研究纤维在混合溶剂中的溶解利纺丝成形。流变特性研究发现，当DMSO的添加量在l％．7％的范围内，DMSO的加入导致溶液零切粘度减小，非牛顿指数增加。当DMSO含量超过7％时，溶液零切粘度增大。随着温度的万方数据降低，能够观察到纤维素／[BMIM]CI／DMSO体系的溶胶．凝胶的转变现象，且随着DMSO含量的增大，凝胶转变温度也出现了先增大后减小的现象。结果说明，离了液体与DMSO和纤维素的相白：作用存在着竞争现象，当DMSO含量较低时，DMSO

8、与少量离子液体发生相互作用，在溶液中起到了稀释剂的作用，不影响离了