CNFs增强聚丙烯力学性能复合材料的制备开题报告

1. 研究目的与意义

研究目的：制备纳米纤维素/聚丙烯复合材料，寻求最佳配方及实验方法，提升聚丙烯的性能，达到增强力学性能的目的。

研究意义：聚丙烯化学性能强、绝缘性好、良好的力学性能、耐热性强等优点。

此外，聚丙烯的原材料来源丰富，价格适中，且随着科学技术的发展，高效催化剂不断涌现，生产化工工艺不断更新，日趋简单化。

2. 国内外研究现状分析

从上世纪70 年代中期，国内外就对聚丙烯改性进行了大量的研究，特别是在提高聚丙烯的缺口冲击强度和低温韧性方面，目前已成为国内外研究的重点和热点。为此，对聚丙烯进行改性已成为发展趋势。

近年来，对聚丙烯的改性研究越来越多，通过对其进行填充、增强和增韧改性，来赋予聚丙烯许多新优异的性能。但刚性和韧性是相互矛盾的两个方面，单一的改性技术通常会使刚性与韧性两方面出现一方面的不足。就增韧聚丙烯而言，广泛采用的是以橡胶或弹性体为增韧剂来提高聚丙烯韧性的方法，达到了增韧改性的目的，并有了比较成熟的解释机理。无论是橡胶还是弹性体虽然都能较好地改善聚丙烯的韧性，但却损害了其刚性，并使其加工性能和耐热性变差。刚性粒子增韧成为聚合物改性新方向，其改性原理是通过填料、基体树脂和界面的设计达到同时增强和增韧的目的。刚性粒子增韧聚丙烯能在提高材料冲击性能的同时，不降低其拉伸强度和刚性，加工流动性和耐热性也会随刚性粒子的加入而相应地有所提高。

聚丙烯作为一种通用型大品种聚合物，在许多领域得到应用，为了扩大其应用领域，人们针对聚丙烯存在的问题，进行了各种改性，其中增韧增强的目的最为重要。从国内外对聚丙烯增韧增强改性的研究现状分析，各种方法都存在一定的缺陷，或者说不是很完善，因此，经济、有效地对聚丙烯进行增韧增强改性会是国内外继续努力的方向。

3. 研究的基本内容与计划

内容：以竹粉为原料，利用化学机械结合法制备出生物质纳米纤维素。

然后以物理法与聚丙烯混合，物理法：用双螺杆挤出机进行挤出，使纳米纤维素与聚丙烯混合，制备复合材料。

最后进行力学、红外、电镜等表征测试，主要是测试其力学性能，看看其力学性能，如拉伸强度、断裂生长率、弹性模量等。

4. 研究创新点

纳米纤维素具有优异的机械性能、巨大的比表面积、高结晶度、高亲水性、高透明度、低密度、良好的生物可降解性与生物相容性以及稳定的化学性质。

因此，纳米纤维素在生物制药、食品加工、造纸、功能材料等领域已显示出巨大的应用潜力。

纤维素在制备成纳米尺度后具有高长径比、高纯度、高结晶度、高杨氏模量、高强度、可降解以及好的生物相容性等优点。