纳米蒙脱土以及偶联剂添加量以及对竹塑复合材料性能的影响开题报告

1. 研究目的与意义

当前我国木材供应十分紧张、森林资源质量日益下降，竹塑复合材料及其复合工艺的研究对充分发挥我国竹材资源优势、缓解木材供需矛盾、提升竹塑复合材料及土工网的技术水平、改善生态环境有重要意义。本研究主要以竹材加工过程中的剩余物，纳米蒙脱土以及平时生活中所用的废旧聚乙烯等塑料品等为基材，采取溶液共混的方式生产竹塑纳米复合材料。主要目的是研究纳米蒙脱土、添加量对竹塑复合材料尺寸稳定性以及力学性能的影响。纳米蒙脱土由于具有的刚性、尺寸稳定性和热稳定性，将其添加进竹塑复合材料，研究是否对竹塑复合材料的物理机械性能、热稳定性产生较大的影响。

2. 国内外研究现状分析

竹材资源的开发利用，在我国林业建设及国民经济发展中有着重要的地位。竹材具有很多优良特性:生长快、产量高、成材早、材性好、用途广。竹材与木材相比较，具有强度高、韧性好、硬度大等特点，是作为工程结构的理想原料。相对木塑复合材料而言，竹塑复合材料的研究还未引起人们足够的重视。目前，国内外有关利用竹材与热塑性塑料生产竹塑复合材料研究报道还很少。但相对而言，国外在这一方面的研究要比国内深入的多，例如像我们实验所需的纳米蒙脱土，到目前为止，在国外也仅有美国和日本刚刚形成产业，而在国内目前尚未有工业化生产。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

（1）对纳米蒙脱土的相关性能有一定的了解；

（2）以竹材加工过程中的剩余物以及平时生活中所用的废旧聚乙烯为基材，添加偶联剂（马来酸酐）以及不同比例0%、1.5%、3%、4.5%、6%纳米蒙脱土，采取溶液共混的方式生产5块竹塑纳米复合材料；

4. 研究创新点

随着我国森林资源日益匮乏，竹塑复合材料的研究对缓解木材供需矛盾又重要意义，但是竹材纤维是一种不均匀的天然高分子材料，其表面还有大量的羟基、酯基等极性官能团，具有很强的吸水性和化学极性。而塑料多为非极性的，具有疏水性，使聚合物与竹材纤维间的界面浸润性差，界面强度低。因此需要加入偶联剂及纳米蒙脱土等助剂可有效的改善界面相容性，使聚合物材料的强度、耐热性、模量、气体阻隔性、耐磨性、阻燃性能等大幅度提高，尤其是耐热性和阻隔性可成倍提高。而且纳米蒙脱土是最低廉的纳米材料，如果能通过添加适量的纳米蒙脱土改善竹塑复合材料的性能，使其更加广泛的应用于人们的生活，那将会是竹材历史上的新的里程碑。