超高分子量聚乙烯/竹炭复合材料的制备及性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

研究的目的：以超高分子量聚乙烯和竹炭为材料制备出一种源于木塑又高于木塑的新型炭塑复合材料。

研究意义：炭塑复合材料生产广泛，可以代替木材的各种建筑装饰材料，既可节约森林资源又可保护环境，而且原料来源丰富，制备过程简单，研制这种新型的绿色环保材料具有极其现实和深远的意义。

2. 国内外研究现状分析

虽然超高分子量聚乙烯具有许多优良的特性，但也有很多不足：极长的分子链容易发生链缠结；熔融时，熔体黏度高达108PaS，且临界剪切速率极低，易发生熔体破裂，给成型加工带来困难；另外，还有抗磨粒磨损能力差、热变形温度低和表面硬度低等缺限。为使其能应用于条件高要求高的某些场合，需对超高分子量聚乙烯性能进行适当改性。改性的目的是：在不影响超高分子量聚乙烯性能的基础上，提高其熔体流动性，或针对超高分子量聚乙烯自身性能的缺点进行复合改性（如改进熔体流动性、抗静电性、耐热性、表面硬度及阻燃性等）。

3. 研究的基本内容与计划

（1）采用minilab挤出机制备超高分子量聚乙烯和竹炭复合材料，分析炭素复合材料在加工过程中螺杆转速及温度对复合材料流变性能的影响。

（2）分析该复合材料的拉伸强度。

（3）用sem电镜观察复合材料断裂时断口的形态。

4. 研究创新点

（1）研究炭素复合材料的拉伸强度、抗弯强度、流变性、吸水性等性能。

（2）开发具有高韧性、高拉伸强度的新型木塑复合材料。

（3）填补国内在该研究方向的空白。