炭素/塑料复合材料的制备开题报告

1. 研究目的与意义

炭塑复合材料是将聚合物树脂和炭粉按一定比例混合，并添加特制的助剂，经高温、挤压、成型等工艺制成一定形状的新型复合材料，是一种绿色环保，无污染、可替代木材，塑材，并且可 100％的回收再生的高科技产品。

该材料能替代木材，可有效地缓解我国森林资源贫乏、木材供应紧缺的矛盾。

开发炭素复合材料的推动力来自于合理利用地球有限资源的要求，减少原始木材用量、保护森林、保护环境，回收再利用炭粉和塑料，可有效地缓解我国森林资源贫乏、木材供应紧缺的矛盾，是有限资源综合利用的有效途径。

2. 国内外研究现状分析

关于hdpe的研究概况

中南林业科技大学周刚、喻云水、吴庆定、姚静研究了研究了竹粉/ 高密度聚乙烯(hdpe) 复合材料的生产工艺，对其多项性能进行测试。采用双辊开炼机进行复合材料的共混制备；熔融指数仪测定不同配比复合材料的流动性；注塑成型机制备各种标准力学性能试样；拉力试验机和冲击试验机测试力学性能。结果表明随着竹粉含量的增加，材料熔融流动性大大降低；冲击强度下降明显；拉伸强度首先上升，在竹粉含量超过30% 后又下降；注塑成型制品收缩率下降。

华南理工大学材料科学与工程刘涛、何慧、洪浩群、余应恒、贾德民采用自制的聚乙烯与三单体固相接枝共聚物（gpe）对废旧高密度聚乙烯/木粉复合材料进行改性，与其他界面改性剂相比，gpe能有效改善复合材料的界面相容性，提高复合材料的力学性能和耐热性，但对其流变性能影响不大。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

1.研究hdpe与炭粉复合的最佳配方及加工条件，探究hdpe/炭粉复合材料不同配方比例与其力学性能的关系。

2.研究pp与炭粉复合的最佳配方及加工条件，探究pp/炭粉复合材料不同配方比例与其力学性能的关系。

4. 研究创新点

1.木炭具有多孔结构和优异的吸附性能、调湿能力，炭粉来源丰富、价廉、质轻，对设备磨损小，制成品尺寸稳定性良好，电绝缘性优，无毒、可反复加工，能生物降解，不会对环境构成污染。

2.炭粉与塑料的合成材料可大大降低合成材料的生产成本，既控制了成本，又保证了材料的优异的力学特性。

3.本次研究可以为炭粉高分子材料复合材料的加工和应用开辟新的思路。该材料能替代木材，可有效地缓解我国森林资源贫乏、木材供应紧缺的矛盾。其应用范围非常广泛，主要应用在建材、汽车工业、货物的包装运输、仓贮业、装饰材料及日常生活用具等方面。由于木炭、竹炭的可再生性、可被环境消纳性，所以炭塑复合材料是一种极具发展前途的绿色环保材料，因此具有广阔的市场前景和良好的经济效益和社会效益。