纤维素/聚氨酯复合多重功能响应材料的制备与研究开题报告

智能材料由于其在生物传感、药物释放等领域的应用，越来越受到科研人员的关注。形状记忆聚氨酯高分子是一类具备热响应的智能材料，它能在外界温度的刺激下实现形状的变化、固定与回复，但是其热稳定性能差，形状回复率不高，力学性能不足限制了其更为广阔的应用。因此，如何提高其回复率，力学性能并且制备多功能的复合材料是当前研究的热点，纤维素是一类具有优异力学强度的生物质材料，其表面的活性基团能够提高功能化的基础，通过功能化纤维素从而进一步与聚氨酯复合制备复合材料，不仅能够提高整体材料的力学性能，形状记忆功能，还能赋予其多重响应功能，为高分子纤维素复合材料功能化的制备提供了基础和思路，拓宽了其应用范围。

目前，纳米纤维素复合聚氨酯的制备方法主要有溶液浇铸法，层压法以及浸渍法三种。Wu等将不同量的纳米纤维素和微量（0.3%）的氯化锂（LiCl）与DMF混合，加入聚氨酯预聚体，在室温中搅拌3h，在80℃去除溶剂，即可得到纳米纤维/聚氨酯膜。此法制成的薄膜的强度、储存模量和热稳定性大大增加。其最大刚度达到了21.1MPa，抗张强度达到了257MPa.Seydibeyolu等将纳米纤维薄片夹在两层透明的聚氨酯薄膜之间，叠放好，进行模压，得到了透明的纳米纤维/聚氨酯薄膜。这种复合材料的透明性好，强度也大大提升，当纤维的含量为5%时，其强度提高了300%，刚度提高了2600%。Ummartyotina将湿纤维薄片在55℃干燥三天，得到干燥的纳米纤维膜，再将纳米纤维膜浸入聚氨酯树脂中，在照明为25mW/cm2的条件下固化3min,即可得到透明的纳米复合材料，其可见光透过率为80%，分解温度为345℃，可用于制作可弯曲的有机发光二级管的显示屏。

内容：

（1）一步法合成具有荧光功能的纤维素化合物，并且与形状记忆聚氨酯制备具有双重响应功能的聚氨酯/纤维素复合材料。

（2）研究接枝不同种类硅烷偶联剂对复合材料的力学性能、结晶性能、热稳定性能的影响。

（3）研究接枝不同种类的荧光基团对复合材料的荧光响应性能的影响。

（4）深入研究功能化改性后纤维素增强增韧形状记忆聚氨酯的机理。

计划：

2017年12月查阅资料、做预备实验、写开题报告2018年1月 原材料准备2018年3月至4月 试样制备2018年5月 性能测定2018年6月完成论文并答辩

1.利用纳米纤维素高强度和高模量的特性增强热塑性树脂，研究其界面相容性，制造高强度的复合材料，是一项新的探索性工作。

2.将聚氧乙烯和偶联剂联用，探究对NCF/HDPE界面相容性的影响，是一项创新性的工作。

3.通过一步法工艺和两步法工艺的比较探究对NCF/HDPE界面相容性的影响，从而确定最优化的生产工艺。