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本研究以硝化细菌纤维素(NBC)为研究对象,探究了NBC在有机溶剂中的溶液性质以及流变性能,其研究结果希望能为加快NBC这一新型含能材料的应用提供理论上的参考。本论文的主要研究内容有以下几点:(1)按照国家军用标准GJB 770.109-93(火药分析试验方法硝化棉溶解度测定),系统的研究了温度、溶剂种类对NBC溶解度的影响。其中N,N-二甲基甲酰胺(DMF)以及丙酮(AC)对NBC的溶解能力较好,溶解度均随着温度的升高而增大。(2)通过分析FT-IR、DSC测试结果发现NBC在溶解前后,并未产生新波数的峰,在溶解过程未有新的官能团产生。NBC的玻璃化转变温度为79.5℃,其含氮量对其影响不大。另外,采用粘度法测得了不同含氮量NBC在DMF中的特性粘度。采用同一种方法还得到了NBC在有机溶剂AC、二甲亚砜(DMSO)、乙酸乙酯(EA)中的特性粘度值。和文献中传统硝化棉的特性粘度值相比有所差异。(3)采用GPC-MALLS、AFM对NBC的分子量、分子量分布宽度、分子链参数,分子链形貌等进行了测试分析。NBC的分子量与含氮量有关,其分子链在有机溶剂中呈球形,其均方根旋转半径为68.7nm。NBC分子线团的扩张体积为1.36x10-15cm3。NBC的溶剂指数α值为0.83,此时表明其分子链具有一定的刚性。AFM观察NBC为极稀溶液时,NBC分子链为球形:当增大NBC溶液的浓度,分子链发生缠结。(4)采用计算模拟的方式对NBC的溶解过程中分子链的形态以及分子间作用力进行理论计算。在溶解过程中,NBC分子链从开始舒展到慢慢蜷缩在一起,展示了NBC从链状到球状的一个过程。此外,内部具有比较大的内聚能密度和静电能量,均方根旋转半径随着时间的推移先增大后稳定,范德华力却随着时间的推移而减小。(5)采用HAAKE旋转流变仪,研究了浓度、含氮量对NBC溶液粘度的影响,浓度与粘度的依赖性关系,并对硝化细菌纤维素溶液进行了应力扫描和频率扫描分析。当NBC浓度为0.5%~5.0%时,溶液体系为牛顿流体,粘度随着浓度的增大而增大,满足指数型增长关系;当NBC浓度为5.5%时,其溶液表现出剪切变稀的效应,为非牛顿流体,满足幂函数增长关系。随着含氮量的升高,粘度呈现出先增大后减小的趋势;硝基基团含量的增多以及分子量的增大,提高了溶液体系的稳定性,使得其对外界刺激性响应减弱。