生物质炭／超高分子量聚乙烯复合材料的制备与性能分析开题报告

全文总字数：1282字

1. 研究目的与意义

研究生物质炭和超高分子量聚乙烯的复合材料，是为了熟练掌握生物质炭和超高分子量聚乙烯复合材料的制备方法，了解生物质炭/超高分子量聚乙烯的各项力学性能，找出最佳的原料配比，从而将其运用到成产实践之中。1.在制备方法方面，我们课题的研究目的主要是摸索出生物质炭/超高分子量聚乙烯的最佳的制备方案，可以让复合材料的制备过程更加科学更加高效率。2.制备出的生物质炭/超高分子量聚乙烯复合材料，我们的研究目的主要是测试他的各种性能，本次课题侧重于材料的力学性能测试与分析，将其运用到包装中。3综合上面两点，我们要通过本次课题的研究，分析出不仅生产制备过程科学，并且性能也很好，也就是最佳性价比的原料配比，将其运用于生产实际中。超高分子量聚乙烯是目前综合性能最好的工程塑料，其冲击强度、耐磨性高，耐腐蚀性强，化学技术性能高，制品表面与其他材料不易吸附，卫生无毒耐低温；但是其耐热性低，加工成型性差，外表面硬度高，耐蠕变性不如一般工程塑料，膨胀系数偏大，流动性差等，具有很多缺点，从而需要进行填充改性，共混改性等才能应用到实际生活中。现如今对于超高分子量聚乙烯的需求量非常之高，但是由于其加工难度大成本高，限制了他的应用。而生物质炭来源广泛，可以废物资源化而得到，因此本次研究的意义在于，通过以超高分子量聚乙烯作为基体材料，以生物质炭代替传统木粉作为填充料，研究出更为绿色环保，成本更加低廉，并且性能更加优秀的新型复合材料，造福人类社会，实现可持续发展。

2. 国内外研究现状分析

不同于传统的化石资源，国内外对生物质炭的研究有着越来越关注的发展趋势；并且全球范围内对于超高分子量聚乙烯的应用需求越来越高；超高分子量聚乙烯的加工工艺难度大而且成本比较高。国内有生物质炭/二氧化硅等复合材料的研究；超高分子量聚乙烯纤维复合材料等；国外，尤其是美国、日本、德国对各种新型的木塑复合材料的产品进行了大量深入的研究。因此对于生物质炭/超高分子量聚乙烯复合材料的制备与性能研究是一个与时俱进的崭新的课题。

3. 研究的基本内容与计划

实验的主要内容为，将干燥的生物质炭打磨成炭粉末，与烘干后的超高分子量聚乙烯混合，用minilab挤出机挤出。挤出后的材料进行性能测试分析。

在本次实验中，需要按照上述的实验步骤，制备出生物质炭和超高分子量聚乙烯不同的配比下的不同的材料。

测试不同配比下制备出的复合材料的各项性能，并且记录实验结果进行分析对比。

4. 研究创新点

1.本课题的特色在于研究以生物质炭作为填料以UHMW-PE作为基体材料复合而成的新材料的制备方法以及性能分析，生物质炭来源广泛成本低并且绿色环保，从而带动经济的发展，是一项既环保又有前景的研究。

2.以超高分子量聚乙烯作为基体材料而制成的复合材料具有很高的韧性，让材料不仅环保而且更加实用。