纤维素基表面的ATRP嵌段接枝共聚研究开题报告

1. 研究目的与意义

纤维素是自然界中最丰富的可再生资源，价格低廉，具有无毒、可降解、良好的生物相容性等优点，被认为是世界上最具潜力的绿色材料之一。

纤维素纳米晶体（cellulose nanocrystals，简称cnc）是直径小于100nm的超微细纤维，也是纤维素的最小物理结构单元，其除了具有纤维素的基本性能之外，同时还具有高结晶度、高纯度、 高杨氏模量、高强度、高亲水性、超精细结构、高透明性和液晶性等优良特性，在增强材料、生物制药、食品加工和催化等领域有良好的应用前景。

对cnc进行改性修饰提高其功能性和适应性，对于拓展cnc的应用具有重要意义。

2. 国内外研究现状分析

通过接枝共聚的方式，对固体材料进行表面改性，使之具有如生物相容性、亲疏水性、粘附性、摩擦性能等新的特性，是当今高分子材料领域的研究热点。

自由基聚合是目前用于长链接枝改性的主要途径之一，多种烯烃类单体已被尝试通过自由基接枝聚合连接到纤维素上。

但自由基接枝聚合仍存在诸多问题，如聚合产物分子量和分子结构难以控制，分子量分布较宽，分子链易发生支化、交联等。

3. 研究的基本内容与计划

（1）在cnc上固着2-溴异丁酰溴，以制备atrp法的大分子引发剂。

（2）使用arget atrp的方法在cnc上接枝共聚2-甲基-2-丙烯酸-2- (2-甲氧基乙氧基) 乙酯（degma），制备具有温敏特性的纤维素纳米晶体功能材料。

（3）对接枝共聚改性后的cnc进行表征，并对其温敏特性进行检测。

4. 研究创新点

特色与创新 1. 使用ARGET ATRP的方法对纤维素进行接枝共聚改性，与传统ATRP法相比，金属催化剂用量大大降低，对环境更加友好，且反应过程无需进行苛刻的除氧步骤，操作更加简单易行。

2. 首次使用ATRP法在CNC上接枝共聚DEGMA，对于CNC功能化改性和应用具有重要意义。