水性聚氨酯復(fù)合材料的研究的開題報告

碳納米管/水性聚氨酯復(fù)合材料的研究的開題報告一、研究背景與意義碳納米管（Carbonnanotubes，CNTs）以其獨特的理化性質(zhì)及其在納米、生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，受到了研究者的高度關(guān)注。水性聚氨酯（Waterbornepolyurethane，WPU）因其綠色環(huán)保、高性能以及良好的性價比受到了廣泛的關(guān)注。將碳納米管與水性聚氨酯相結(jié)合，形成新的復(fù)合材料，能夠為多個領(lǐng)域帶來巨大的潛在應(yīng)用價值。二、研究目的本研究旨在探究碳納米管/水性聚氨酯復(fù)合材料在材料力學(xué)性能、導(dǎo)電性能、耐磨性等方面的表現(xiàn)，并在此基礎(chǔ)上深入研究其在電子、光電、傳感器等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用價值。三、研究內(nèi)容1.碳納米管的選擇與處理方法2.水性聚氨酯的制備及表征3.碳納米管與水性聚氨酯復(fù)合材料的制備及表征4.復(fù)合材料力學(xué)性能的測試與分析5.復(fù)合材料導(dǎo)電性能的測試與分析6.復(fù)合材料耐磨性的測試與分析7.復(fù)合材料在電子、光電、傳感器等領(lǐng)域的應(yīng)用研究四、研究方案1.實驗設(shè)計選擇碳納米管作為填充物，制備不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的碳納米管/水性聚氨酯復(fù)合材料；制備純水性聚氨酯作為對照組，比較不同材料力學(xué)性能、導(dǎo)電性能以及耐磨性的差異。在此基礎(chǔ)上，深入研究其在電子、光電、傳感器等領(lǐng)域的應(yīng)用價值。2.實驗步驟2.1碳納米管選擇與處理選擇直徑在10-20nm之間，長度為10-30μm的多壁碳納米管。采用化學(xué)氧化剝離的方法處理碳納米管，去除碳納米管表面的雜質(zhì)和氧化物。2.2水性聚氨酯制備與表征采用無溶劑法制備水性聚氨酯，并采用紅外光譜分析、差示掃描量熱分析、動態(tài)力學(xué)熱分析等方法對其進(jìn)行表征。2.3復(fù)合材料制備與表征將上述處理過的碳納米管加入水性聚氨酯中，通過超聲波分散技術(shù)制備碳納米管/水性聚氨酯復(fù)合材料。利用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡等手段來觀察復(fù)合材料的表面形貌，通過拉伸測試、壓縮測試、硬度測試、磨損測試等測量手段來研究復(fù)合材料的力學(xué)性能，通過電阻率測試和電導(dǎo)率測試來研究其導(dǎo)電性能。2.4應(yīng)用研究在復(fù)合材料力學(xué)性能、導(dǎo)電性能和耐磨性能測試的基礎(chǔ)上，探索其在電子、光電、傳感器等領(lǐng)域的應(yīng)用價值。五、預(yù)期結(jié)果1.制備高質(zhì)量的碳納米管/水性聚氨酯復(fù)合材料并對其進(jìn)行表征；2.探究與分析不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的碳納米管/水性聚氨酯復(fù)合材料的力學(xué)性能、導(dǎo)電性能以及耐磨性能；3.探索其在電子、光電、傳感器等領(lǐng)域的應(yīng)用價值；4.提高水性聚氨酯的性能，延長其在實際生產(chǎn)和使用中的壽命。六、研究意義1.為制備碳納米管/水性聚氨酯復(fù)合材料提供了一種新的思路；2.提高水性聚氨酯的性能，延長其在實際生產(chǎn)和使用中的壽命；3.對