油菜秆纤维基复合材料的制备及其特性研究的开题报告

油菜秆纤维基复合材料的制备及其特性研究的开题报告一、研究背景与意义随着人们对环保材料需求的不断增加，天然纤维复合材料作为一种绿色、可降解的替代品，受到了广泛的关注。而在油菜作为一种大面积栽培的作物中，其剩余的秸秆在传统农业中通常被视为废弃物，对环境造成一定的污染。因此，开发利用油菜秸秆作为复合材料的填料，既能够有效地解决资源浪费和环境污染问题，又能够提高工业界的可持续发展水平。该课题选用了油菜秸秆作为填料，通过与聚丙烯（PP）树脂的加工，预计可以制备出性能良好的油菜秆纤维-聚丙烯复合材料，并对其力学性能、热稳定性能及其与填料含量的关系进行深入的研究。这样的研究可为油菜秆的资源化利用提供新的思路和方法，有助于推进工业的绿色化和可持续发展。二、研究内容和步骤1.油菜秆的采集和处理：本研究采用当地生产的油菜秸秆作为填料，并进行初步的筛选和处理，去除其杂质和水分，以保证填料质量。2.填料表面改性：为提高填料与树脂的结合性和增强力学性能，在填料表面进行一系列的表面改性，如表面处理剂喷涂、硅油涂层等。3.制备复合材料：将改性后的填料与聚丙烯树脂按一定比例混合，加热熔融均匀混合，并通过热压成型的方式，制备出所需的纤维复合材料。4.性能测试和分析：测定复合材料的力学性能、热稳定性能及其与填料含量的关系，分析其结构性质和性能优缺点。三、研究预期成果本研究预计将得到以下成果：1.制备出性能良好、绿色环保的油菜秆纤维-聚丙烯复合材料。2.对该复合材料的力学性能、热稳定性能等性能进行深入的研究和分析。3.为油菜秸秆的资源化利用提供新的思路和方法，推动工业的绿色化和可持续发展。四、研究进度安排1.文献调研和资料整理：2022年1月-2月2.填料采集和处理、改性剂筛选和表面改性：2022年3月-4月3.复合材料的制备工艺优化和样品制备：2022年5月-6月4.性能测试和分析：2022年7月-9月5.数据统计和分析、论文撰写、毕业论文答辩：2022年10月-2023年5月。五、研究所需技术和经费本课题所需的技术和经费包括：油菜秸秆的处理技术、纤维复合材料的制备技术、复合材料中填料与树脂之间的相容性改善技术、复合材料的力学性能和热稳定性能测试技术、数据处理和分析技术等；经费方面，需要购买填料、改性剂、树脂等原料和实验设备、测试仪器等材料和设备，总预算约为人民币30万元左右。六、参考文献[1]ZengL,ZhuL,HongN.PreparationandPropertiesofPoly(butyleneadipate-co-terephthalate)/JuteFiberCompositeswithStyreneMaleicAnhydrideGraftedPoly(butyleneadipate-co-terephthalate).JournalofPolymersandtheEnvironment.2016,24(2):143-151.[2]LiuH,GuX,XieY,etal.EnhancingtheMechanicalPropertiesofPoly(LacticAcid)/SugarcaneFiberCompositesthroughInterfacialModification:EffectsofFiberSurfaceTreatmentandCouplingAgent.PolymerComposites.2018,39:S150-S156.[3]PanthapulakkalS,MohantyAK,MisraM,etal.Bio-nanocompositesfromfungalchitosanandshorthempfiber:Fabrication,characterizationandproperties.PolymerComposites.2015,36(10):1835-1842.[4]PandeyJK,AhnSH,LeeCS,etal.Hybrideffectofmicrocellularfoamandwoodfibersonthestructur