聚乳酸/有机蒙脱土纳米复合材料研究开题报告

1. 研究目的与意义

近年来由于大量消耗以石油为原料的高分子产品，给环境带来了严重的负担。

更为紧迫的是，由于石油资源是一种不可再生资源，无节制的使用使其面临枯竭的威胁，因而人们将目光转向了非石油基的可生物降解材料。

作为目前为数不多的已工业化可生物降解材料之一，聚乳酸因其具有良好的机械性能、热塑性、生物相容性和生物降解性等，而被广泛应用于可控释材料、生物医用材料、组织工程材料、合成纤维等领域。

2. 国内外研究现状分析

蒙脱土矿藏资源十分丰富，价格低廉，性能优良，可用于轻工、石油、冶金、沙漠治理、污水处理、药品等多种行业，被人们誉为万能材料，由于其特殊的结构，mmt在制备纳米复合材料领域起着举足轻重的作用。

我国蒙脱土资源丰富，但开发利用还处于初级阶段，产品开放的多样性和系列化程度不高，与国外的产品相比还有相当的差距，这在一定程度上制约了我国蒙脱土的资源优势向经济优势的转变。

1987年日本丰田公司首次运用原位插层聚合法，把蒙脱石的单位晶胞结构剥离，使之达到纳米级别，均匀分散于尼龙基体中，制备出性能优越的尼龙/蒙脱土纳米复合材料。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：（1）利用十六烷基三甲基溴化铵（ctab）对蒙脱土进行有机改性，反应时间、改性剂用量这两个因素的影响，用控制变量法确定最佳条件，制备得到有机改性蒙脱土（ommt），并通过ir对制备得到的有机改性蒙脱土进行表征与分析。

（2）以可生物降解聚乳酸（pla）为基体，采用溶液共混法制备pla/ommt复合材料，并通过tg、dsc、拉伸、流变仪和偏光显微镜等测试和分析方法，考察ommt对pla材料的热性能、结晶性能、流变性能和降解性能等影响。

研究计划： 2017.01.01-2017.02.24：查阅文献，拟定实验方案，写开题报告，并进行文献综述，准备实验仪器与实验试剂、材料； 2017.02.25－2017.05.15：进行课题的实验部分，包括有机改性蒙脱土、pla/ommt复合材料的制备，表征与测试并处理实验数据， 2017.05.16－2017.05.23：完成毕业论文的撰写。

4. 研究创新点

（1）以ctab作为改性剂，通过离子交换使烷基铵离子进入到蒙脱土片层间，以此撑大蒙脱土片层间距，并使其表面由亲水性变为亲油性，从而提高蒙脱土与聚乳酸的相容性。

（2）采用溶液共混法制备pla/ommt复合材料，此方法简单易操作，便于实验室操作。

选用改性蒙脱土与聚乳酸复合，不仅可以提高力学性能和耐热性能，还可以对其结晶性能造成影响。