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1. 研究目的与意义
随着现代社会经济的逐步发展,人们对于资源的需求量也越来越大,从而大量开采矿产和石油资源,导致矿石资源日益紧缺、石油存储紧张以及开发利用石化产品带来的环境污染等问题进一步凸显。为了保护环境不再遭受进一步的破坏,同时又不能阻碍社会的发展,人们开始寻求能够替代矿石资源制备新型材料。其中,新型绿色材料已经成为研究热点。
本论文课题选取实验室定性滤纸为原料,利用其三维立体结构作为模板,将预聚合后的甲基丙烯酸甲酯(PMMA)与导电纳米材料(碳纳米管CNT)复合材料渗透到滤纸内部,以制备高透明导电纸。
2. 国内外研究现状分析
(1)nishino et al最早提出全纤维复合材料的概念。可以分为一步法和二步法两种策略。对于二步法来讲,首先将部分纤维完全溶解,然后将纸张浸入到溶解的纤维素溶液中,纤维素发生凝聚,从而填充纸页内部的孔洞,提高纸页透明度。一步法涉及使用非衍生性溶剂溶解普通纸张纤维表面的部分纤维素,这部分溶解的纤维素用于填充纸页内部的孔隙,使纸张透明度上升。
(2)qi等人近期报道了一种生产再生纤维素薄膜的绿色工艺,通过将棉纤维溶解在水性naoh/urea溶液,然后将纤维素溶液铸涂到玻璃板上制备再生纤维素薄膜。
(3)yang等人通过使用naoh/尿素溶液在零下12度的温度下溶解纤维素,然后通过铸涂方式制备再生纤维素薄膜。透明度达到90%,抗张强度达到150mpa,同时具有优异阻氧气性能。他们还报道了一种制备在水中具有优异稳定性的纳米结晶纤维素的新方法,这种方法无需使用高强度的机械处理工艺。制备出纳米纤维素后,再分别使用氧化、离子交换处理以及交联等方法对其进行改性。然后将改性后的cncs通过真空过滤的方法制备纳米纸。改性后纳米结晶纤维素制备的纳米纸具有更高的抗张强度、热稳定性以及阻隔水蒸气性,但是透明度有一定下降。
3. 研究的基本内容与计划
1.主要研究内容:
a.甲基丙烯酸甲酯预聚体制备
(1)将纯甲基丙烯酸甲酯放入两颈圆底烧瓶中,放入偶氮二异丁腈作为引发剂,之后在75℃条件下加热反应15分钟;
4. 研究创新点
本实验采用原料为废弃滤纸,首先做到废物利用,垃圾再生。其次透明纳米纸展现出更强的机械强度、更轻的质量、更优异的热稳定性、光学性、力学性、表面性能和极低的热膨胀系数等优点。是一种用于构建透明和柔性OLED的优异的基材。相比于不可降解的塑料,纳米纸是一种可降解的、更加环保的基材。对环境做出贡献,符合可持续发展战略。另外本实验还有成本较低、操作简便等优点。
