聚乳酸及共混物蒙脫土納米復合材料的制備與性能研究的任務書

聚乳酸及共混物蒙脫土納米復合材料的制備與性能研究的任務書任務書課題名稱：聚乳酸及共混物蒙脫土納米復合材料的制備與性能研究一、研究背景近年來，隨著環(huán)保意識的增強和塑料污染問題的加劇，生物可降解聚乳酸(PLA)材料逐漸引起人們的關注。PLA具有良好的生物降解性和可再生性，被認為是一種非常理想的替代傳統(tǒng)塑料的材料。然而，PLA的應用受到其物理性能和生產成本的限制。為提高PLA的性能和降低成本，近年來針對PLA與其它聚合物的共混物、聚合物復合材料和納米復合材料的研究也相繼涌現。同時，蒙脫土是一種具有優(yōu)良的物理化學性質的天然黏土，具有擴展層間距和完整的網絡結構。通過改性，可以增加蒙脫土與聚合物的相容性和增強其力學性能，進而制備出高性能的納米復合材料。因此，在上述背景下，本課題選擇了PLA及其共混物與蒙脫土作為研究對象，旨在通過改性蒙脫土與PLA等聚合物的制備納米復合材料，并對其性能進行研究，以期提高PLA材料的綜合性能和應用范圍。二、研究內容及重點1.制備PLA、PLA與其它聚合物的共混物及改性蒙脫土；2.對共混物和改性蒙脫土進行表征，包括結構表征和物理性質測試；3.采用熔體擠出和壓力成型工藝，制備PLA、共混物及其與改性蒙脫土的納米復合材料，并對其性能進行測試；4.通過改變成型條件、改變共混物比例和改變蒙脫土含量等因素，研究對復合材料性能的影響；5.綜合探究復合材料中PLA、改性蒙脫土及其它聚合物等組分的相互作用、相容性和成型工藝等問題，并對其制備和性能進行優(yōu)化。三、研究目標1.成功利用改性蒙脫土制備出PLA、PLA與其它聚合物的共混物及其復合材料；2.通過表征測試，深入了解應用不同改性蒙脫土制備的PLA及其復合材料的結構和性質；3.建立本課題所采用的熔體擠出和壓力成型工藝，制備出優(yōu)秀的復合材料，并對其進行性能測試；4.探究改性蒙脫土對PLA及其復合材料性能的影響，探究共混物比例、蒙脫土含量等因素對復合材料性能的影響；5.尋求優(yōu)化制備和性能的方法途徑，為PLA及其納米復合材料的開發(fā)提供參考。四、研究方法本課題采用的研究方法主要包括材料制備、表征測試、復合材料制備和性能測試等方面。具體包括：1.采用溶液共混法、熔融共混法和熔融擠出技術等方法制備PLA、PLA與其它聚合物的共混物及改性蒙脫土；2.采用XRD、SEM、FT-IR、DSC等表征技術，對共混物和改性蒙脫土進行結構表征和物理性質測試；3.采用熔體擠出和壓力成型工藝，制備PLA、共混物及其與改性蒙脫土的納米復合材料，并對其性能進行力學性能測試、熱性能測試等；4.針對不同制備工藝和改變共混物比例、蒙脫土含量等因素的影響，在成型條件、成型工藝等方面進行研究；5.根據實驗結果分析找出影響復合材料性能的關鍵因素，并進行制備優(yōu)化。五、研究意義本課題研究的PLA及其納米復合材料，旨在提高PLA材料的力學性能和降低其成本，并擴大其