成核劑對(duì)聚丙烯結(jié)構(gòu)和性能的影響研究的開題報(bào)告

成核劑對(duì)聚丙烯結(jié)構(gòu)和性能的影響研究的開題報(bào)告一、研究背景及意義聚丙烯是一種廣泛應(yīng)用的熱塑性合成樹脂，具有輕質(zhì)、優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐酸堿性能好、可加工性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)、特別是包裝行業(yè)、建筑業(yè)、汽車工業(yè)等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。但是，由于其分子結(jié)構(gòu)中只含有一個(gè)極性的雙鍵，使得聚丙烯分子中沒有極性基團(tuán)，導(dǎo)致其特性較為單一，容易出現(xiàn)裂紋、環(huán)境脆化等問題。因此，為了提高聚丙烯的性能表現(xiàn)，必須進(jìn)行一定程度的改性處理。其中之一便是添加成核劑，通過對(duì)聚丙烯結(jié)晶行為的影響，來改善其力學(xué)性能和熱學(xué)性能，同時(shí)提高其加工性能和耐用性。二、研究?jī)?nèi)容和方法本課題旨在研究不同成核劑對(duì)聚丙烯結(jié)構(gòu)和性能的影響。具體研究?jī)?nèi)容包括但不限于以下方面：1.性能測(cè)試：對(duì)經(jīng)過不同成核劑處理的聚丙烯樣品進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試、熱學(xué)性能測(cè)試、加工性能測(cè)試等。2.微觀結(jié)構(gòu)分析：采用掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）、拉曼光譜分析等手段，分析聚丙烯的微觀結(jié)構(gòu)、成核劑分布情況等，并探尋成核劑對(duì)聚丙烯結(jié)構(gòu)的影響。3.模型預(yù)測(cè)：建立聚丙烯/成核劑復(fù)合體系的相平衡熱力學(xué)模型和結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型，預(yù)測(cè)成核劑對(duì)聚丙烯相行為和形態(tài)的調(diào)控效應(yīng)。4.研究方法：采用化學(xué)合成、物理測(cè)試、數(shù)值模擬等方法，針對(duì)成核劑的種類、用量、添加方式等因素進(jìn)行系統(tǒng)研究，建立聚丙烯/成核劑復(fù)合材料的改性處理標(biāo)準(zhǔn)。三、研究預(yù)期成果1.實(shí)驗(yàn)研究：明確不同成核劑處理下，聚丙烯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)聯(lián)機(jī)制，并確定不同成核劑適應(yīng)的適用范圍。2.理論研究：提出一種基于熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的聚丙烯/成核劑復(fù)合材料的相平衡模型和結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型。3.改性處理方法：根據(jù)研究結(jié)果制定聚丙烯/成核劑復(fù)合材料的改性處理方法和標(biāo)準(zhǔn)，為該類材料的應(yīng)用提供實(shí)用的指導(dǎo)。四、研究計(jì)劃和進(jìn)度安排時(shí)間節(jié)點(diǎn)|任務(wù)內(nèi)容-|-1-3月|文獻(xiàn)調(diào)研，確定實(shí)驗(yàn)方案，購(gòu)置實(shí)驗(yàn)原材料和設(shè)備4-6月|進(jìn)行聚丙烯/成核劑復(fù)合材料的制備和性能測(cè)試7-9月|采用SEM、TEM、Raman光譜等手段對(duì)復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析10-12月|開展理論模型的建立和模擬預(yù)測(cè)，確定最優(yōu)改性方案1-3月|總結(jié)成果，撰寫研究報(bào)告和學(xué)術(shù)論文，準(zhǔn)備開題答辯4月|答辯和修改五、參考文獻(xiàn)：1.HaoranLi,WenzheLi,andPenghongLiang.(2019).ImprovementoftheMechanicalPropertiesofPolypropylenebyβ?NucleatedCrystallization.Polymers,11(9),1427.2.FengfengCai,andGuocaiZhang.(2016).ComparativeStudyofCore-ShellandNon-Core-ShellNanoparticlesasNucleatingAgentsinPolypropylene.Polymers,8(7),245.3.AyumuShibata,TadahikoImanari,ToshikiTakahashi,etal.(2017).NucleationofPolypropylenebyOrganicNucleatingAgentsBearingaRigidAromaticGroupwithaPyridineUnit.JournalofAppliedPolymerScience,134(9),44802.4.YunfengHou,andSuyingWei.(2018).DevelopmentofOrganic/InorganicHybridNucleatingAgentsandTheirApplicationinPolypropylene.Polymers,10(5),518.6.KanZhang,YefangZhang,ChengxiZhang,etal.(2019).ImprovingtheToughnessofPolypropylen