废弃生物质增强改性聚酯复合材料力学性能的研究开题报告

 2021-08-14 03:08:07

1. 研究目的与意义(文献综述)

传统的塑料制品给人们的生活带来了极大的便利, 但是由于其在自然界中难以降解,其废弃后造成的环境污染造成了非常重要的环境污染问题。随着化石资源逐渐枯竭、以及公众对于环境问题关注度的提升,开发高性能、低价格、可降解的塑料制品成为材料科学领域的研究热点。现阶段,如聚乳酸(pla)、聚丁二酸丁二醇酯(pbs)、聚羟基丁酸酯(phb)等可降解塑料因其优异的生物可降解性(在生态环境中可以降解为二氧化碳、水)、生物相容性等被潜在应用于包装材料以及生物医用材料等相关领域。但是由于其较差的力学性能和高昂的成本价格,限制了这些聚合物的实际应用。

对于聚酯材料的改性主要是化学改性和物理改性。化学改性包括对聚酯基体的化学修饰或者对于填料的改性。但是化学改性由于其修饰过程复杂且成本较高限制了这种方法的工业化生产。物理改性主要是物理共混改性,是一种简单易行且能得到优异性能的方法。国内外对于上述聚酯的改性研究主要包括有机与无机粒子的共混复合。无机粒子包括蒙脱土、二氧化硅、纳米二氧化钛、石墨烯等,无机粒子改性复合材料能得到性能优异的复合改性材料,但是无机粒子的加入会影响材料的生物降解性;有机填料包括纤维素纳米晶等改性上述聚酯材料研究中也得到良好的力学增强效果。然而,无论是无机还是有机纳米粒子用作纳米填料改性聚合物基质,其生产成本较高,间接限制了这种方法是实际应用前景。因此期望利用一些原料易得、未被充分利用的生物质材料去改性聚酯,制备生物可降复合材料。

农林废弃物作为可再生、资源丰富的生物质原料,随着农业科技的不断发展,如何利用农林废弃物已成为世界各国关注的焦点。核桃和花生是世界重要的油料、干果树种之一,是世界所公认的良好经济型树种,在我国广为种植。核桃壳和花生壳是取仁后的废弃物,目前都被当作农户燃料或直接废弃,不仅利用价值较低,而且易造成极大的浪费和环境污染。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

1.采用熔融密炼、热压成型的方法,制备各种不同含量下核桃壳粉改性聚酯混合物复合材料;

2.通过对复合材料的力学性能测试;

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3. 研究计划与安排

1.2016-03-20前完成开题报告撰写;

2.2016-04-15前完成复合材料的制备与力学性能测试;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 刘继云,杨学莉,刘莹莹,等.表面改性核桃壳对聚乳酸/核桃壳粉体复合材料性能的影响[j]. 中国塑料, 2014,28(3), 40-45.

[2] 郑志锋, 邹局春, 花勃,等. 核桃壳化学组分的研究[j]. 西南林学院学报, 2006, 26(2), 33-36.

[3] 郑志锋. 核桃壳树脂化基础研究[d]. 东北林业大学, 2006.

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