石墨烯聚乳酸复合膜的制备及性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

本课题着重研究不同质量比例的石墨烯聚乳酸复合膜的力学性能和透光性能。在五个石墨烯质量比例内选出能够使石墨烯聚乳酸薄膜的力学性能和透光性达到最好的最佳比例。另外一点就是寻找出制备石墨烯聚乳酸薄膜的最佳方法，在实验过程中，由于聚乳酸本身脆性较大，而且烘干薄膜的最佳时间不好控制。如何找出最佳制备复合膜的方法，以及薄膜烘干的时间都至关重要。通过研究该复合膜的力学性能以及透光性能。制备出的石墨烯聚乳酸薄膜因为其良好的力学性能，能够使其在保持优异的降解性的同时，提高了耐用性和实用性，使得石墨烯聚乳酸薄膜的使用率得到提高，而且由于聚乳酸薄膜的透光率较高，当需要薄膜需要遮蔽紫外光或者红外光时效果很差，制备出的石墨烯聚乳酸复合薄膜能够很好的解决光遮蔽性能不好的问题。与此同时，在实验中摸索的试验方法，也为今后对于石墨烯聚乳酸薄膜的研究提供了一定的思路和方法，为今后制备出性能更加优良的石墨烯聚乳酸薄膜打下了坚实的基础。

2. 国内外研究现状分析

陈艳华研究了石墨烯用量对于聚乳酸基体在结晶性和热稳定性方面的影响。该作者运用溶液共混的方法制备了石墨烯聚乳酸复合薄膜，在这其中运用氯仿作为溶剂是石墨烯能够均匀分散的关键，研究表明石墨烯能够在聚乳酸中分散均匀，而且添加较低量的石墨烯能够显著提高聚乳酸的热稳定性。Goh K等设计了一种三明治结构的石墨烯聚乳酸复合膜，把还原氧化石墨烯作为主要核心屏障，聚乳酸膜作为外部保护性封装，通过研究显示屏障和和外部保护性封装之间的协同作用使得水蒸气透过率大幅降低，同时在干燥和潮湿条件下进行测试表明氧气渗透率也有了大幅的降低。该薄膜优异的阻隔性能归功于薄膜紧密的层状微结构以及还原氧化石墨烯芯的疏水性。而且该薄膜还有良好的加工性能，这使得该石墨烯聚乳酸薄膜在用于食品包装，医用薄膜材料等方面潜力巨大。

3. 研究的基本内容与计划

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研究内容：采用改进的hummers制备氧化石墨烯；vc还原氧化石墨烯；石墨烯聚乳酸纳米复合薄膜制备；力学性能分析与表征、透光性能以及表征、石墨烯聚乳酸红膜外光谱分析。

2：研究进度安排如下

1）2017.01.3----2017.01.08收集资料，查阅文献，为开题做准备。

4. 研究创新点

制备出的石墨烯聚乳酸薄膜因为其良好的力学性能，能够使其在保持优异的降解性的同时，提高了耐用性和实用性，使得石墨烯聚乳酸薄膜的使用率得到提高，而且由于聚乳酸薄膜的透光率较高，当需要薄膜需要遮蔽紫外光或者红外光时效果很差，制备出的石墨烯聚乳酸复合薄膜能够很好的解决光遮蔽性能不好的问题。与此同时，在实验中摸索出制备具有优异性能的复合膜试验方法，为日后石墨烯聚乳酸薄膜的研究和应用打下了坚实的基础。