纳米纤维素/纳米纤维素微晶复合增强塑料的制备开题报告

1. 研究目的与意义

为了弥补当今世界塑料原料的限制和需求量不断增长方面的不足，泡沫塑料得到了大力开发。虽然泡沫塑料在节省材料的同时，还具有优良的保温、隔热、吸声等方面的优点，但是传统的泡沫塑料在材料强度、刚度及耐热性等的方面都显示出了明显的不足。因此，高性能化已成为泡沫塑料研究的新方向和热点。

微孔发泡塑料是指具有足够小的泡孔直径的发泡材料，泡体能够分担应力，减少应力集中。因此表现出了优异的力学性能，既降低材料密度，减少材料成本，又在一定程度上提高了材料的使用和加工性能。

与未发泡的纯塑料相比，微发泡塑料具有高比强度、高疲劳寿命、低介电常数、隔热、隔音及尺寸稳定性好等众多优良的性能。此外，微发泡塑料是以气泡作为填充物的多孔材料，因此，泡沫塑料还可降低材料的密度，节省原料，降低生产成本。因此，微发泡材料在运动设施、交通工具、家庭日用、电子产品、包装材料以及军事、航空航天等领域都得到了广泛的应用。

2. 国内外研究现状分析

高聚物材料的发泡过程，涉及到高聚物熔体和气体的相互作用及相转变、气泡的析出成核直至长大固化定型，以及高聚物熔体/气体体系结晶特性和流变特性等内容，其制备过程复杂，影响最终泡孔形态的因素较多。

早期，人们是对平衡或非平衡条件下的热液体/气体体系中单个气泡的增长进行分析研究的。street 首先研究了粘弹性液体中泡孔的生长，为高聚物熔体/气体体系中泡孔增长的研究奠定了基础。后来，han 等进一步对高聚物泡沫塑料成型加工气泡膨胀的过程进行了研究。 接着 zarebmba dewitt 和 leonov 提出了单个气泡在无限大熔体中增长的海-岛模型，但在实际情况中，气泡是多数群集的，因此，海-岛模型与实际的气泡增长过程还是有较大差异的。

直到80年代，amon 和 deuson 等在前人研究的基础上，采用球形单元细胞的模式对气泡群中单个气泡的生长动力学进行研究，提出了细胞模型。 细胞模型可以模拟发泡模塑过程中的大量的气泡的生长情况，所以该模型比较多的被用来模拟实际情况中的气泡的增长过程。

3. 研究的基本内容与计划

（1）以纸巾纸为原料制备纳米纤维素

（2）将尼龙6作为基体材料，纳米纤维素和pp聚丙烯作为增强体材料进行发泡复合改性制备，通过控制增强体变量制备多种试样

（3）将各种试样进行力学性能测试

4. 研究创新点

（1）通过高聚物的共混改性，不仅可以降低生产成本，还可以提高原材料的使用性能，因此，聚合物共混改性已成为目前开发新型高聚物材料的重要方法。

（2）以尼龙为研究对象，对其进行连续挤出微孔发泡，开发出微孔发泡尼龙塑料，这将不仅能降低尼龙塑料的密度、节省原料用量，降低生产成本，而且更有望提高尼龙塑料产品的力学及热学性能。