碳纳米管用于核壳型木塑复合材料抗静电性能的研究开题报告

1. 研究目的与意义

目的：本研究的目的在于将碳纳米管这种新兴材料运用于木塑复合材料的抗静电改性之中，找到其渗流阈值，并且绘制ptc效应曲线，检测其对木塑复合材料的力学性能的影响，为工业化运用提供必要的可行性支持以及相关技术参数。

意义：现阶段木塑复合材料的研究及发展方向就是不断提高其附加利用价值，使其可以运用于多种场合。

石墨烯作为近年来发展较快的新兴材料之一，其优良的电学及力学性能被广泛用于我们生活的各个领域，将其用于核壳结构木塑复合材料之中，不仅可以保持各个组分的优点，还可避免一些材料的缺点，提高复合材料的综合性能。

2. 国内外研究现状分析

目前对于复合材料抗静电性能研究主要通过添加抗静电剂的方式来实现。

noury chen开发的armostat系列可作为pe、pp、pvc的抗静电剂使用,是食品添加剂行业公认的安全物质。

道士公司生产的sadin vu是一种耐久性好、耐高温的抗静电剂,用量为1.0％-1,5％,耐热温度高达300摄氏度，可用于食品级的制品。

3. 研究的基本内容与计划

内容：本实验主要研究不同用量的碳纳米管对核壳结构木塑复合材料进行抗静电性能的改性，找到适用于核壳结构木塑复合材料的抗静电添加剂渗流阈值；不同温度下碳纳米管对于核壳结构木塑复合材料导电性能的影响，绘制其PTC曲线；添加碳纳米管的核壳结构木塑复合材料的力学性能的变化。

计划：1.要求学生对木材学、高分子化学、聚合物材料表面与界面等相关课程的知识进行了解和掌握；2.要求学生掌握木塑复合材料共挤出成型工艺的相关知识；3.要求学生对木塑复合材料以及高分子化合物导电性能以及抗静电性能改性方法相关知识的掌握；4.要求学生熟悉整个木塑复合材料共挤出机器的操作流程，并可以独立操作机器进行试样的制备；5.要求学生熟悉并掌握复合材料抗静电性能的表征方式，并且可独立进行抗静电性能的检测；6.要求学生熟悉扫描电子显微镜、锥形量热仪等大型仪器的操作流程。

4. 研究创新点

1.虽然纯塑料的抗静电性能研究较多,但是,木塑复合材料的抗静电性规律不同于塑料。

目前,木塑复合材料的抗静电性研究很少,因而对木塑复合材料抗静电性规律的研究是一大特色与创新。

2.针对某些传统抗静电剂，由于其抗静电性能存在着某些缺陷，如果采用碳纳米管，可能实现抗静电剂的高效性和有效减少废料，同时改善木塑复合材料的物理力学性能，因此分析碳纳米管对材料的影响是这一研究的另一大特色与创新。