纳米纤维素的制备及其复合材料的研究开题报告

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1. 研究目的与意义

由于纳米纤维素的特殊结构,使其具有高纯度、高结晶度、高杨氏模量、高强度等特性，其在材料合成上展示出了极高的杨氏模量和强度等性能，加之其具有生物材料的轻质、可降解、生物相容及可再生等特性，使其在高性能复合材料中显示出巨大的应用前景。纳米纤维素悬浮液还具有假塑性、触变性，利用其独特的流变特性可用于聚合物、造纸、生物材料等领域。因此,纳米纤维素的制备、结构、性能与应用的研究在目前是国内外纤维素化学研究的重点和热点。

木塑复合材料是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，是现代材料工业发展的主要方向之一。木塑复合材料是将一定比例的木纤维经过预

处理使之与高分子树脂或其它材料混合而制备的一种新型材料。木塑复合材料这种新兴的环保材料产品在世界范围得到越来越多的关注和认向，其生产量和使用量都在逐年快速增加。研究的目的则在于将纳米纤维素加入木塑复合材料之中，以期得到具有更好性能的木塑材料。

2. 国内外研究现状分析

1、纳米纤维素的制备

1.1　超疏水性纳米纤维

中国科学院利用双亲水性的高分子聚乙烯醇为原料，制备了具有超疏水性表面的纳米纤维。聚乙烯醇分子在纳米结构表面发生重排，疏水基团向外，分子间氢键向内，使得整个体系的表面能降低，从而表现出超疏水性^[5]。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容:

1. 大量查阅相关资料和国内外最新研究概况，对纳米纤维素的基本理论及其应用进行综述。

2. 找出实验室最为适合的、可行的纳米纤维素制备方法。

4. 研究创新点

在前人各项研究基础上，以混酸水解常见麻布的方法制备纳米纤维素，水解前，先将麻布剪碎并用氢氧化钠溶液进行预处理，以达到高效率的目的。通过反复实验制备出足量产品，并将其添加于木塑复合材料之中。期望达到改变其性能，提高其实用价值的目的。开发具有高新性能的复合材料及研发简单、高效的复合材料制备加工工艺方法。