微晶纤维素增强环氧大豆油聚合物的研究开题报告

全文总字数：1380字

1. 研究目的与意义

当大豆油基聚合物部分代替热固性树脂使得其产品的韧性增强，然而，与此同时其模量、拉伸强度以及热稳定性能变差，严重限制了大豆油基聚合物在生产实践中的应用。

为了解决这个问题，比较便捷有效的方法是采用纳米复合技术，本项研究利用微晶纤维素、微晶纤维素氧化改性产品即氧化微晶纤维素（DAC，Double aldehyde cellulose）以及乙酰化纤维素纳米晶体分别对环氧大豆油/六氢苯酐/一甲基咪唑体系和环氧大豆油/环氧树脂/六氢苯酐/一甲基咪唑体系、环氧大豆油/MDI进行改姓，因为微晶纤维素本身的结构有助于提高聚合物的强度，且其分子中的羟基特别是氧化微晶纤维素中醛基可以与聚合物体系中的醚键或者环氧基形成分子间氢键，而DAC可能在体系中形成的三维网络结构，进一步增强体系与改性剂之间的界面相互作用力，从而改善环氧大豆油聚合物的机械、热力学性能。

2. 国内外研究现状分析

国外科研工作者favier, chanzy,和cavaill［51］曾经报导了纤维素纳米晶体在苯乙烯-丁基丙烯酸酯共聚体系中作为增强填料制备纳米复合材料方面的应用。

他们发现纤维素纳米晶体对聚合物基质机械性能强劲的增强作用归因于纳米颗粒在聚合物基质中形成渗透粒子网络结构，应力可以在这个网络结构中转移而得以消散，同时氢键的作用进一步增强了这种应力转移作用。

从此，一系列包含纤维素纳米晶体或者改性纤维素纳米晶体复合材料被开发出来，这些复合材料的基质有聚环氧乙烷［52-53］、聚氯乙烯［54］、淀粉［55］、聚丙烯［56］、聚己内酯［57］、环氧乙烷/环氧氯丙烷共聚物［58-59］、聚苯乙烯［60］、聚丁二烯［60］、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸丁酯［61-62］和聚氨酯［63］等。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：1 ) 微晶纤维素/环氧大豆油热固性树脂复合材料的制备以及微晶纤维素在该体系中的分散性研究2 ) 乙酰化纤维素纳米晶体/环氧大豆油基热固性树脂复合材料的制备以及乙酰化纤维素对体系增强性能的理论性研究研究计划：1. 微晶纤维素/环氧大豆油热固性树脂的制备与表征首先将一定量的微晶纤维素在丙酮溶液中分散均匀，超声波震荡5min，之后将悬浮液加入到已经混合好的环氧大豆油/六氢苯酐/咪唑体系中，机械搅拌5-8分钟，然后将乳白色体置于烘箱中2.5-3.5h,固化成形。

研究不同含量的微晶纤维素对复合材料拉伸性能的影响。

2．乙酰化纤维素纳米晶体/环氧大豆油热固性树脂的制备与表征将一定量的乙酰化纤维素纳米晶体分散在指定的溶剂中，混合均匀，加入到搅拌均匀的环氧大豆油/六氢苯酐/咪唑体系中，然后机械搅拌5-8min,最后将混合产物置于烘箱中110-120℃条件下，2.5-3.5小时固化成形。

4. 研究创新点

实验药品蓖麻油、微晶纤维素环保，可降解，对环境危害小。

做这方面的人少，做得好的更少。