纳米纤维素具有来源广泛、天然可再生、比表面积高、比重小、线热膨胀系数低以及力学性能优异等优点，在纳米增强复合材料、纳米纸和薄膜材料、气凝胶材料、模板剂材料等有着广泛的应用前景。目前，纳米纤维素的制备基本处于实验室的水平，如何进一步扩大生产让纳米纤维素成为真正实用的新型材料是纳米纤维素工作者需要考虑的问题。本硕士论文是在本实验室之前工作的基础上，进一步研究了球磨状态下溶剂对纤维素形态的影响，并针对目前实验室制备纳米纤维素的方法进行了量化制备的初步探索工作，最后探索了疏水性纳米纤维素在增强环氧树脂方面的应用。　　1.机械化学协同作用下疏水性纳米纤维素的制备及其形貌控制　　以微晶纤维素为原料，以甲苯或DMF为溶剂，五氟苯甲酰氯为表面改性试剂，在吡啶催化下，通过球磨，成功制备了疏水性纳米纤维素，相比于前期用已酰氯改性的纳米纤维素，五氟苯甲酰氯改性的纳米纤维素具有更高的疏水性;另外，球磨溶剂的极性不同，所得样品的形貌不同，甲苯中球磨氟化后的样品呈片状结构;DMF中球磨氟化后的样品呈纳米纤维状。而当纤维素与单纯的甲苯或DMF共球磨时，得到两种不同形态的纤维素样品。以甲苯为溶剂时，球磨后样品呈无定形态;以DMF为溶剂时，球磨后样品呈纳米纤维状，且保持了纤维素Ⅰ的构型。此外，将DMF和甲苯以不同比例混合成混合溶剂与纤维素共球磨发现，当DMF含量至少在5％以上时，纤维素能保持纤维素Ⅰ的构型。说明不同极性的溶剂对纤维素有不同的作用。　　2.纳米纤维素量化制备的初步探索　　本部分工作采用共振球磨机，在原有配比的基础上分别扩大20～100倍，研究了放大制备量后球磨样品的性质，并最终确定了采用该设备的最佳的制备量。与行星式球磨机相比，共振球磨机具备容积大、耗能低、效率高、价格低等优势。另外，本部分工作还就纳米纤维素的干燥展开了研究，确定了以喷雾干燥作为纳米纤维素的干燥方法。该法可以直接应用于工业生产中，有利于未来纳米纤维素工业化生产的需求。　　3.纳米纤维素在增强环氧树脂复合材料方面的探索　　本部分工作采用球磨法制备的己酰氯改性的纳米纤维素为原料，通过将纳米纤维素悬浮液干燥得到厚度不同的、半透明的纳米纤维素薄膜，然后将该薄膜浸渍在环氧树脂溶液中，固化干燥后得到半透明的纳米纤维素/环氧树脂复合材料。拉伸测试表明，材料的拉伸强度提高了28％、拉伸模量提高了112.5％以及伸长率提高了16.5％。而弯曲测试结果发现，材料的弯曲性能发生一定程度地下降。这可能是由于环氧树脂未完全浸润纳米纤维素薄膜从而使材料内部存在微小缺陷所致。热性能测试表明，纳米纤维素薄膜的加入不会影响环氧树脂材料的热性能。