“膠乳共混法”天然橡膠二氧化硅納米復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)與性能控制的開題報(bào)告

“膠乳共混法”天然橡膠二氧化硅納米復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)與性能控制的開題報(bào)告開題報(bào)告題目：“膠乳共混法”天然橡膠二氧化硅納米復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)與性能控制研究背景及意義：天然橡膠（NR）是一種重要的工業(yè)材料，在橡膠制品領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。但是，NR在使用中存在一些弊端，比如其力學(xué)性能和耐磨性不夠好，因此需要進(jìn)行改進(jìn)。與此同時(shí)，納米材料的出現(xiàn)給橡膠制品領(lǐng)域帶來了新的機(jī)遇。二氧化硅納米顆粒（SiO2NPs）是一種常用的填料，它具有優(yōu)異的力學(xué)性能、高表面能和良好的化學(xué)穩(wěn)定性。因此，制備NR/SiO2納米復(fù)合材料是提高NR力學(xué)性能與耐磨性的有效方法。雖然目前已經(jīng)有很多制備NR/SiO2納米復(fù)合材料的方法，但是這些方法存在一些問題，比如涂布法和浸漬法需要復(fù)雜的設(shè)備和過程；機(jī)械混合法容易造成填料聚集和分散不均；熱處理法需要高溫條件，容易降低NR的質(zhì)量等。因此，急需基于簡單的方法制備具有優(yōu)良力學(xué)性能和耐磨性的NR/SiO2納米復(fù)合材料。在這種情況下，我們提出了一種新方法——膠乳共混法，這種方法具有制備簡單，填料分散均勻等優(yōu)點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，我們還需要探究膠乳共混法制備的NR/SiO2納米復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)與性能控制，為其實(shí)際應(yīng)用提供依據(jù)。研究內(nèi)容及方法：從制備NR/SiO2納米復(fù)合材料的角度出發(fā)，本研究的主要內(nèi)容為：1.通過膠乳共混法制備NR/SiO2納米復(fù)合材料并控制其填料含量、SiO2NPs表面修飾等參數(shù)。2.通過掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）及拉伸實(shí)驗(yàn)、硬度測試等手段對所制備的NR/SiO2納米復(fù)合材料的微觀形貌及力學(xué)性能進(jìn)行表征。3.探究NR/SiO2納米復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，并對其形成機(jī)理進(jìn)行探討。研究計(jì)劃：1.第一年（2022年）：了解NR/SiO2納米復(fù)合材料制備的研究現(xiàn)狀，探究膠乳共混法的優(yōu)勢和缺點(diǎn)，并確定實(shí)驗(yàn)參數(shù)范圍。2.第二年（2023年）：通過膠乳共混法制備NR/SiO2納米復(fù)合材料，并對其進(jìn)行表征。3.第三年（2024年）：分析NR/SiO2納米復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能之間的關(guān)系，并對形成機(jī)理進(jìn)行探討。預(yù)期成果及意義：通過本研究，預(yù)計(jì)可以獲得以下成果：1.成功研制出填料分散均勻、力學(xué)性能優(yōu)良、耐磨性強(qiáng)的NR/SiO2納米復(fù)合材料。2.揭示NR/SiO2納米復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能之間的關(guān)系，深入探討其形成機(jī)理，為制備更多性能優(yōu)良的NR復(fù)合材料提供依據(jù)。3.推動NR/SiO2納米復(fù)合材料在橡膠制品領(lǐng)域的應(yīng)用，提高工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。參考文獻(xiàn)：[1]Q.Xiao,Y.Fang,X.Gong,etal.Preparationandpropertiesofnaturalrubber/silicananocomposites.JournalofPolymersandtheEnvironment,2011,19(2):351-356.[2]S.Wang,Y.Zhang,Q.Zhang,etal.Studyofpreparationofnaturalrubber/titanatenanotubehybridswithimprovedmechanicalpropertiesbyinsitupolymerizationmethod.JournalofMaterialsScience,2012,47(21):7456-7463.[3]M.Almasi,A.M.Rashidi.Preparationofnanocompositesbasedonnaturalrubberandgraphene