Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

плёнки имеют плотную структуру и слоистую поверхность на срезе. Более гладкую поверхность имеет композитная плёнка без наноцеллюлозы (рис. 2, В), тогда как при её добавлении (рис. 2, Г) поверхность становится более бугристой и шероховатой что указывает на встраивание наноцеллюлозных волокон в структуру плёнки, то есть её армирование, что приводит к увеличению жёсткости. Термостабильность является одним из основных показателей прочности композитных плёнок и характеризует срок её хранения. Термостабильность композитных плёнок была изучена методом термогравиметрического анализа. Кривые дифференциального термического и термогравиметрического анализа образцов плёнок с содержанием 1,5 мас. % наноцеллюлозы и без неё представлены на рис. 3. Из данных рис. 3 видно, что процесс разложения композитных плёнок проходит в три этапа, включающих в себя деградацию, деполимеризацию и образование углеродного остатка. На первом этапе, в температурном интервале 45-120 °С, происходит испарение свободно связанной влаги с поверхности плёнок, при этом потеря массы составляет 7 мас. % для обоих образцов. Второй этап термического разложения для образцов начинается при 140 °С, достигая максимума при 246,5 °С для плёнки с нулевым содержанием наноцеллюлозы и 240,3 °С для плёнки с содержанием наноцеллюлозы 1,5 мас. %. Разложение углеродной части заканчивается примерно на 290 °С, затем происходит разложение хитозана при 290-420 °С. Потеря массы на втором этапе — 77,3 и 77,7 мас. % для плёнки, не армированной и армированной наноцеллюлозой. Масса углеродного остатка составила 18,25 и 18,21 мас. % (699,7 °С) для плёнки с нулевым содержанием наноцеллюлозы и 1,5 мас. % соответственно. Полученные данные могут указывать на схожесть структуры и свойств композитных плёнок, а добавление наноцеллюлозы приводит к незначительным изменениям термической устойчивости. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 160-164. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 160-164. Температура, °С -1 100 N 200 30р_^ГО 0 500 600 700 -3 [ -5 і \ 1 --------Омас. %НЦ 1 - 7 1 --------1,5 мас. % НЦ і='-9 ct -11 I -13 246,5 °С -15 240,3 °С а б Рис. 3. Кривые дифференциального термического (а) термогравиметрического (б) анализа образцов плёнок Выводы В ходе работы получены композитные плёнки на основе хитозана и адипиновой кислоты, армированные наноцеллюлозой. Их свойства изучены методами ИК-спектроскопии, СЭМ и ТГА. С помощью ИК-спектроскопии изучено строение композитных плёнок и влияние содержания наноцеллюлозы на их свойства. Установлено, что функциональные группы соответствуют исходным веществам. Методом СЭМ изучена поверхность композитных плёнок. Все образцы имели плотную структуру и гладкую поверхность, при этом добавление наноцеллюлозы приводит к изменению поверхности плёнок делает её более шероховатой. Термогравиметрическим анализом установлено, что плёнки с добавлением наноцеллюлозы и без неё имеют максимальную температуру разложения 240,3 и 246,5 °С соответственно. Следовательно, добавление 1,5 мас. % наноцеллюлозы значительно не влияет на их термостойкость. Полученные плёнки могут быть использованы как упаковочные материалы. © Жихарева Е. А., Судакова И. Г., Патрушева А. А., Мазурова Е. В., Фетисова О. Ю., Казаченко А. С., 2024 163