纳米微晶纤维素增韧改性PHBV的研究开题报告

1. 研究目的与意义

聚(β-羟基丁酸酯-β-羟基戊酸酯)(phbv)是聚羟基烷酸酯（pha）大家族中的一员，是一类通过微生物合成的用于碳源和能量储存的热塑性材料，主要依靠可再生的天然材料为原料，并且在自然界中可以完全生物降解成二氧化碳和水，环境友好，从而可以在一定程度上缓解石油危机，也有利于解决白色污染问题。

尽管phbv材料具有良好的生物降解性，但是该材料质地很脆，这就限制了它的应用，需要对其进行增韧改性。

在众多的纳米增强材料中，纳米微晶纤维素呈刚性棒状，拥有高强度、高模量、高比表面积、高反应活性、生物可降解及可再生性等特性。

2. 国内外研究现状分析

纳米微晶纤维素是生物质原料的细胞壁在高速高压剪切与冲击力作用下剥离、撕裂而得到一种纳米级别的微细纤维。

纤维素纳米晶体（cnc） 长度/nm 100~500 直径/nm 2~20 纵横比 5~100 比表面积/m2/g 400 抗张强度/gpa 3~10 弹性模量/gpa 130~250 结 构 棒状或晶须状 纳米微晶纤维素主要应用于增强和增韧复合材料 ten等采用溶液浇铸法制备了phbv/纳米微晶纤维素(ncc)薄膜，实验发现纳米微晶纤维素有利于phbv晶体的生长，组成球晶的片晶厚度增加。

与此同时，ncc可以使phbv球晶的数目显著增加从而导致尺寸大幅度减小。

3. 研究的基本内容与计划

2014.12～2015.01 资料的收集

2015.01～2015.05 实验部分、理论分析及后期整理

2015.05～2015.06 撰写论文

4. 研究创新点

1. 选用可生物降解、具有生物相容性、可再生性的纳微晶纤维素增韧phbv

2. 通过改善纳米微晶纤维素与phbv之间的界面相容性来提高纳米微晶纤维素在phbv基体中的分散性，从而有利于纳米微晶纤维素增韧phbv

3. 从纳米微晶纤维素对phbv结晶性能的影响的角度来解释纳米微晶纤维素增韧phbv的机理