秸秆炭/丁苯橡胶/超高分子量聚乙烯复合材料的制备与研究开题报告

 2021-08-08 12:08

1. 研究目的与意义

超高分子量聚乙烯具有优良的耐磨性、耐腐蚀性、耐冲击性等性能,是一种很有前景的工程塑料,但其熔融流动性差、加工困难、力学强度较低、抗蠕变性能较差等不足限制了超高分子量聚乙烯的应用范围。

本次课题以超高分子量聚乙烯为基体材料,以秸秆炭粉为填充料来制备炭塑复合材料,再通过加入丁苯橡胶进一步提高复合材料的性能,制备兼具高的拉伸强度和高韧性的复合材料。

本课题选择秸秆炭粉作为复合材料制备的主要原料,材料来源广泛、价格低廉;另外,在不添加助剂的条件下就能将秸秆炭、丁苯橡胶、超高分子量聚乙烯紧密结合在一起,这对研究制备出兼具高强度和高韧性的复合材料有重要意义,也拓宽了超高分子量聚乙烯的应用范围。

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2. 国内外研究现状分析

超高分子量聚乙烯具有优良的耐磨性、耐腐蚀性、耐冲击性等性能,但其熔融流动性差、加工困难、力学强度较低、抗蠕变性能较差。

因此对超高分子量聚乙烯的改性、增强及制备其复合材料是当前国内外的一个研究热点。

国外有研究人员将UHMWPE应用于医疗领域,如人造关节、组织支架等。

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3. 研究的基本内容与计划

1.研究内容: 1)将秸秆炭粉与超高分子量聚乙烯混合挤出炭塑复合材料,通过测试其性能得出最佳比例关系;2)分别将丁苯橡胶、乙烯-乙酸乙烯共聚物、热塑性聚氨酯弹性体与秸秆炭粉、超高分子量聚乙烯混合挤出三元体系复合材料;3)通过万能力学实验机、扫描电子显微镜、动态热机械分析仪、热机械分析仪等仪器对复合材料的结构和性能进行分析,明确各成分的作用及影响。

2.研究计划:1)2018.11.06--2018.12.06:查阅文献、收集资料,确定选题,为开题做准备;2)2018.12.07--2018.12.10:开题,拟定实验方案; 3)2018.12.11--2018.12.15:准备实验材料,进行预实验;4)2018.12.16--2019.01.04:进行正式实验; 5)2019.01.06--2019.04.30:完成整个实验,对实验数据进行分析,接受中期检查;6)2019.05.012019.05.30:撰写毕业论文,准备答辩; 7)2019.06.012019.06.15:完善修改论文并定稿。

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4. 研究创新点

本课题的特色与创新主要包括以下方面:1)选择秸秆炭粉作为复合材料制备的主要原料,材料来源广泛、绿色可再生、成本低廉;2)通过混入丁苯橡胶来解决炭塑复合材料较脆的不足,增强了复合材料的韧性,拓宽复合材料的应用领域;3)在不添加助剂的条件下就能将秸秆炭、丁苯橡胶、超高分子量聚乙烯紧密结合在一起,制备出兼具高强度和高韧性的复合材料,这也拓宽了超高分子量聚乙烯的应用范围。

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