聚丙烯/蒙脱土复合材料的制备及其性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

聚丙烯(pp)是世界上市场占有份额很大的通用合成材料之一,具有非常高的性价比。

但pp材料本身的缺点,如强度低、韧性、耐热性和耐气体阻隔性差等,限制了其作为高性能材料及特种材料的应用。

蒙脱土(mmt)是矿产资源非常丰富的一种层状硅酸盐。

2. 国内外研究现状分析

自从1987年日本首次报道采用原位插层法制备尼龙/蒙脱土插层复合材料以来，有光这方面的研究十分活跃，插层法制备聚合物基纳米复合材料的方法被运用到多种聚合物的改性中。由于PP分子的非极性且无官能团等原因，有关PP/MMT纳米复合材料方面的研究一直引起广泛的关注。

插层法制备聚丙烯/ 蒙脱土纳米复合材料是近年来研究的热点，但也是一个难点。目前，利用蒙脱土改性聚丙烯的研究虽然取得了一定的进展，但离工程化的要求还存在一定的距离，还需对聚丙烯的微观结构进行进一步优化，从而提高聚丙烯的机械性能，拓宽聚丙烯的应用范围。

近期有关PP/MMT 纳米复合材料的研究主要集中在两方面: 一是对MMT 改性, 包括层间距的扩大和增加与PP基体的相容性; 二是对PP 改性, 主要是增加PP 与MMT 片层间的粘合力。前者已经工业化, 并且可以直接用于制备性能良好的纳米复合材料。而PP 的改性目前主要局限于MAH 和羟基接枝。PP 作为一种通用塑料, 它的改性方法能否更易于工业化将是今后研究的重点。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：本论文选题采用原位插层法制备聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料，即直接用双螺杆挤出机聚合。通过对材料的物理性能，即强度低、韧性、耐热性等研究，优化材料的合成工艺条件。

研究计划：1、实验仪器和材料以及查阅资料等准备阶段-3周；2、初期实验制备的摸索物理性能初步检测了解-1周；3、设计实验变量，进行正交实验-3周；4、对不同实验样品的强度低、韧性等检测-1周；5、统计并分析数据，找出最佳的变量组合进实验及检测-1周；6、各种样品的仪器检测-1周；7、毕业论文撰写-3周；8、准备答辩讲稿、进行答辩-1周

4. 研究创新点

本研究采用钠基纳米蒙脱土熔融插层法制备了PP/ MMT 纳米复合材料, 即利用化学或热力学作用使MMT 剥离成纳米尺度的片层并均匀分散在PP 基体中, 实现了PP 与MMT 在纳米尺度上的复合, 以期得到韧性较好的PP 材料