不同含量石墨烯对聚乳酸基复合材料的影响开题报告

全文总字数：3349字

1. 研究目的与意义

随着近年环境保护的要求日益严格，各种绿色环保产品成为市场新宠。

作为一种可完全生物降解的新材料，聚乳酸( pla) 对人体无毒无害，具有良好的生物降解性和生物相容性，广泛应用于生物医学工程、涂料、薄膜热塑材料、纺织和包装材料等领域，但由于纯的聚乳酸膜阻隔性能较差，水蒸气和氧气很容易透过薄膜，且热稳定性差，易分解、柔韧性差、抗冲击能力弱、亲水性差等原因，大大限制了应用范围，使得聚乳酸无法满足作为高阻隔性包装材料。

石墨烯作为近几年来最新发现的二维纳米片状材料，有着其他纳米粒子无法比拟的力学性能、物理性能及热学性能等，对聚合物性能的改善作用非常明显，因此考虑以聚乳酸为基体，与石墨烯复合制成复合薄膜，重点研究复合膜的阻隔性能，得出石墨烯含量对聚乳酸复合材料性能的影响，提高石墨烯/聚乳酸复合膜阻隔性，满足在食品、药品包装领域的包装要求。

2. 国内外研究现状分析

石墨烯与pla 复合能够有效地提高pla 的力学、电学和热学等性能，充分利用石墨烯独特的性能。

目前，pla／石墨烯纳米复合材料的制备方法主要有熔融共混法、溶液共混法和原位聚合法。

溶液共混法是制备纳米复合材料最常用的方法，石墨烯或改性石墨烯的常用溶剂是水，丙酮，氯仿，四氢呋喃，二甲基甲酰胺和甲苯。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：（1）石墨烯制备使用改进 hummers法制备氧化石墨烯。

得到稳定的 go 悬浮液。

向氧化石墨烯悬浮液中加入抗坏血酸得到还原氧化石墨烯粉末。

4. 研究创新点

（一）制备出氧化石墨烯后，所选择的还原剂是较强还原能力和环境友好的抗坏血酸，此方法安全环保。

（二）制备石墨烯/聚乳酸复合薄膜时，以N-N-二甲基甲酰胺为共溶剂，比同类研究中采用的溶剂毒性小很多，如三氯甲烷、二氯甲烷、丙酮，采用溶液共混法，将石墨烯和聚乳酸溶液混合在一起，通过蒸发除去溶剂后，制得石墨烯/聚合物纳米复合材料。