竹炭／聚烯烃复合材料的制备与性能分析开题报告

全文总字数：1398字

1. 研究目的与意义

课题研究的目的是了解竹炭／聚烯烃复合材料制备，实验出最佳成分配比，并分析性能使其达到各力学性能的最佳状态。

课题研究的意义是深入研究开发竹子的使用价值，并研究制备性能更好的材料来代替现有的材料。成本更低，工艺更简单，促进社会的发展。竹子来源丰富、价格低廉。中国是"竹子文明的国度"，有着悠久深厚的竹文化，竹子在中国历史文化发展和精神文化形成中发挥着巨大作用。中国人民历来喜爱竹子，竹子与人们生活的息息相关，竹子的利用涉及衣、食、住、行等各方面。竹子在中国人民心中占有重要地位。竹炭，以五年生以上的高山老竹为原料，经三十余天近千度高温煅烧而成。仅就环保而言，一方面可以取代木炭，减少木材消耗，保护生态环境;另一方面，竹炭本身也具有生态功能，而且生态价值和环保价值兼而有之。其质地坚硬，细密多孔，比表面积是木炭的两到三倍，具有超强的吸附、调湿和抗菌能力;此外，竹炭又具有极好的电学性能。高效使用竹炭对于种植广泛的中西部山区人民是一个增收致富的福音，竹炭本身具有的各种高效性能也会赋予最终的产品以优良的各种性能特性。

聚烯烃由于原料丰富，价格低廉，容易加工成型，综合性能优良，因此是一类产量最大，应用十分广泛的高分子材料。聚烯烃具有相对密度小、耐化学药品性、耐水性好；良好的机械强度、电绝缘性等特点。也是制备新材料的优良选择。

2. 国内外研究现状分析

国内对于竹炭的复合材料研究的并不多，研究资料较少但我国竹类资源丰富。国外对于聚烯烃的研究比较成熟有很多可以借鉴的资料。聚乙烯、聚1-丁烯使用较为广泛，研究也很成熟。竹炭／聚烯烃复合材料的制备与性能分析这个课题相关的研究总体上来说研究的并不多，但其具有重要价值与研发前景。

竹材由纤维素、半纤维素和少量木质素组成,竹炭就是由这3种物质不同程度地分解炭化而形成的。目前竹炭的工业化制备方法主要有干馏釜热解法和土窑直接烧制法两种。竹炭的组成简单,主要成分是碳(75%～95(wt)%),其次是灰分(2%～12%,包括na、k、si、ca、mn等金属的氧化物)和少量挥发分,竹炭以不定形炭为主。竹炭的炭含量与炭化温度有关,灰分含量与竹子生长地的地质有关。竹炭分子结构呈六角形，质地坚硬，细密多孔，吸咐力强，具有吸附功能；竹炭可放射远红外线，波长适合人体吸收，加快血液循环，改善人体内环境，应用于保健。

聚烯烃具有相对密度小、耐化学药品性、耐水性好；良好的机械强度、电绝缘性等特点。可用于薄膜、管材、板材、各种成型制品、电线电缆等。在农业、包装、电子、电气、汽车、机械、日用杂品等方面有广泛的应用。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容主要是以可再生资源竹炭、聚烯烃塑料为原料，进行竹炭／聚烯烃复合材料制备，实验出最佳成分配比，并进行拉伸性能测试及吸水性能测试，分析性能使其达到各性能的最佳状态。制作图谱并统一分析。

1）11月选题，查阅文献，收集资料，明确研究方向；

2）12月拟定实验方案；

3）1月准备实验材料，进行预实验；

4. 研究创新点

本课题的特色在于深入开发使用竹类资源，它是一种可再生资源，可自然降解，强度较高，成低价廉，当然同时还可以促进中西部山区经济的发展，充分利用自然资源节省木材的使用。是一项既环保又有前景的研究。