1. 本选题研究的目的及意义
近年来,随着石油资源的日益枯竭和环境污染的加剧,开发和利用可生物降解材料已成为全球材料领域的研究热点。
聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)是一种具有优异力学性能和加工性能的生物降解塑料,而聚羟基脂肪酸酯(PHBV)是一种来源于可再生资源的生物降解塑料,具有良好的生物相容性和生物降解性。
然而,PBAT和PHBV都存在一些不足,例如PBAT的力学性能和阻隔性能较差,PHBV的韧性较差、成本较高。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,国内外学者对PBAT、PHBV以及纳米纤维素复合材料进行了大量的研究。
研究表明,PBAT可以有效提高PHBV的韧性和加工性能,而纳米纤维素可以作为增强材料提高复合材料的力学性能和热稳定性。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将采用溶液共混法制备PBAT改性纳米纤维素/PHBV复合材料,并系统研究PBAT含量对复合材料的结构、性能和生物降解性能的影响,揭示PBAT改性纳米纤维素/PHBV复合材料的结构与性能之间的关系。
具体研究内容如下:1.制备不同PBAT含量的纳米纤维素/PHBV复合材料;2.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)等手段对复合材料的结构进行表征;3.通过拉伸测试、弯曲测试、冲击测试等方法研究PBAT含量对复合材料力学性能的影响;4.利用热重分析(TGA)、差示扫描量热法(DSC)等方法研究PBAT含量对复合材料热性能的影响;5.通过堆肥降解实验,研究PBAT含量对复合材料生物降解性能的影响。
1. 主要内容
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用以下方法和步骤进行:1.文献调研阶段:查阅国内外相关文献,了解PBAT/PHBV复合材料、纳米纤维素增强复合材料的研究现状,掌握相关的制备方法、性能表征手段以及测试标准,为后续实验研究奠定基础。
2.材料制备阶段:采用溶液共混法制备不同PBAT含量的纳米纤维素/PHBV复合材料。
首先将一定量的PHBV溶解在有机溶剂中,然后加入不同比例的PBAT和纳米纤维素,超声分散均匀后,pouredintoamold,干燥后得到复合材料。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:1.系统研究了PBAT对纳米纤维素/PHBV复合材料结构、力学性能、热性能和生物降解性能的影响,揭示了PBAT改性纳米纤维素/PHBV复合材料的结构与性能之间的关系,为开发高性能、可生物降解的环保材料提供理论依据和技术支持。
2.采用溶液共混法制备PBAT改性纳米纤维素/PHBV复合材料,该方法操作简单、成本低廉、易于工业化生产。
3.采用多种测试手段对复合材料的结构和性能进行表征,保证了研究结果的准确性和可靠性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 秦恒, 姚春辉, 李建军, 等. 聚乳酸/聚羟基脂肪酸酯共混改性研究进展[J]. 材料导报, 2018, 32(13): 2273-2280.
[2] 张晓君, 邱佳丽, 王玉忠, 等. 纳米纤维素/聚羟基脂肪酸酯复合材料研究进展[J]. 高分子材料科学与工程, 2018, 34(8): 147-156.
[3] 马晓丽, 张金艳, 陈飞, 等. PBAT/PLA共混体系的结晶行为和力学性能[J]. 高分子材料科学与工程, 2021, 37(5): 107-113.
