纳米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：2513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，本项研究利用纳米纤维素、纳米纤维素氧化改性产品即氧化纳米纤维素（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进行改性，因为纳米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纳米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

根据其合成机理以及合成反应动力学研究,一些研究工作者从催化剂筛选、反应物配比、反应温度、反应时间等影响反应的多种因素着手,具体研究了aeso的合成工艺。

谢慕华等采用直接合成法研究了aeso的合成工艺:以1.5%的n,n-二甲基苄胺为催化剂,以0.10～0.15%的对甲氧基苯酚为阻聚剂,反应温度115～120℃,反应时间为7小时。

在此基础上邢宏龙等深入研究aeso齐聚物的合成,并通过正交试验探求合成aeso齐聚物的最佳实验条件。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容（1）纳米纤维素/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。

（3)纳米氧化钛(即二氧化钛)对环氧大豆油聚合物体系的改性研究。

4. 研究创新点

可行性课题组之前对环氧化豆油/六氢苯酐/一甲基咪唑体系做了大量的工作，本课题与环氧化豆油/六氢苯酐/一甲基咪唑体系的研究工作一脉相承，是在此基础上进一步添加生物质纤维素及其衍生物而发展起来的。

另外此课题系国家自然科学基金项目，有大量的项目基金支持。

实验室配备了各类实验器材以及表征仪器诸如万能试验机、热重分析仪、差热扫描量热仪、红外光谱仪等，新近引入的动态机械分析仪更为以后材料性能的表征工作提供了更好的平台。