undefined

Molecular engineering of nanocellulose-poly(lactic acid) bio-nanocomposite interface by reactive surface grafting from copolymerization

Julkaisuvuosi

2025

Tekijät

Gaoyuan Ye; Qiwen Yong; Liqiu Hu; Emil Rosqvist; Jouko Peltonen; Yingcheng Hu; Wenyang Xu; Chunlin Xu

Abstrakti:

Poly(lactic acid) (PLA) is a widely reusable polymer, but its practical applications are greatly constrained by low toughness and poor crystallinity. In this study, the modified cellulose nanocrystal (CNC) was designed as a reinforcement through surface copolymerization of caprolactone (CL) and allyl caprolactone (ACL) to enhance the properties of PLA. The surface molecular engineering of reactive core-shell nanofillers (allyl polycaprolactone-grafted CNC, or CNC-g-APCL) effectively improved the interfacial compatibility between PLA and CNC through a straightforward in situ reactive extrusion process. The presence of elastic polycaprolactone (PCL) and allyl polycaprolactone (APCL) rendered good energy dissipation as evidenced by the improved toughness and elongation at break of the PLA/CNC hybrid composites. More importantly, the integrated CNC composite presented an extremely high crystallinity of 45.1%, which is top-ranking among all reported studies on PLA/CNC nanocomposites. In summary, this research introduces an innovative method for designing nanocomposites with improved interfacial compatibility between the matrix and components by grafting copolymerization and reactive extrusion, providing a universal solution to the mechanical and crystalline deficiencies often observed in biodegradable polymers.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Åbo Akademi

Rosqvist Emil Orcid -palvelun logo

Peltonen Jouko

Xu Chunlin Orcid -palvelun logo

Ye Gaoyuan

Hu Liqiu

Yong Qiwen

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli:

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

306

Numero

Part 1

Julkaisu­foorumi

58271

Julkaisufoorumitaso

1

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Materiaalitekniikka

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object]

Tunnistettu aihe

[object Object]

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1016/j.ijbiomac.2025.141371

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä