先端化学工学ジャーナル

概要

バイオ複合材料用天然繊維と混合した表面改質リグニンの効果

ハルマエン・アフマド・サフィアン

本研究では、表面リグニン改質が天然繊維強化ポリブチレンサクシネートバイオ複合材料の特性に与える影響について調査しました。リグニンを無水フタル酸で改質した後、重量増加率 (WPG) の値は 4.5% を記録しました。疎水性マトリックスと親水性リグニン間の不適合な結合のため、リグニン複合材料の機械的特性が低下しました。改質された表面リグニン (ML) は、無水フタル酸が親水性水素結合のほとんどを除去するため、界面結合がより良好であることがわかりました (これは、ML サンプルのヒドロキシル基の -C=C 伸縮振動に対応する 1743 cm-1 付近の広帯域の ATR-フーリエ変換赤外 (FTIR) 分光計による測定で証明されました)。一方、ML は、無水フタル酸との反応により分子内および分子間の水素結合のほとんどが破壊され、高温でより柔らかい構造になるため、ガラス転移温度 Tg がわずかに低いことがわかりました。リグニンを添加すると、PBS ポリマー複合材料の熱安定性が向上することがわかりました。一方、改質リグニンは、純粋なリグニンよりも高い熱安定性を示し、熱分解開始温度が遅くなりました。改質リグニンは、リグニンベースの複合材料の機械的特性も向上させました。