“胶乳共混法”天然橡胶二氧化硅纳米复合材料微观结构与性能控制的开题报告

“胶乳共混法”天然橡胶二氧化硅纳米复合材料微观结构与性能控制的开题报告开题报告题目：“胶乳共混法”天然橡胶二氧化硅纳米复合材料微观结构与性能控制研究背景及意义：天然橡胶（NR）是一种重要的工业材料，在橡胶制品领域具有广泛应用。但是，NR在使用中存在一些弊端，比如其力学性能和耐磨性不够好，因此需要进行改进。与此同时，纳米材料的出现给橡胶制品领域带来了新的机遇。二氧化硅纳米颗粒（SiO2NPs）是一种常用的填料，它具有优异的力学性能、高表面能和良好的化学稳定性。因此，制备NR/SiO2纳米复合材料是提高NR力学性能与耐磨性的有效方法。虽然目前已经有很多制备NR/SiO2纳米复合材料的方法，但是这些方法存在一些问题，比如涂布法和浸渍法需要复杂的设备和过程；机械混合法容易造成填料聚集和分散不均；热处理法需要高温条件，容易降低NR的质量等。因此，急需基于简单的方法制备具有优良力学性能和耐磨性的NR/SiO2纳米复合材料。在这种情况下，我们提出了一种新方法——胶乳共混法，这种方法具有制备简单，填料分散均匀等优点。在此基础上，我们还需要探究胶乳共混法制备的NR/SiO2纳米复合材料的微观结构与性能控制，为其实际应用提供依据。研究内容及方法：从制备NR/SiO2纳米复合材料的角度出发，本研究的主要内容为：1.通过胶乳共混法制备NR/SiO2纳米复合材料并控制其填料含量、SiO2NPs表面修饰等参数。2.通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）及拉伸实验、硬度测试等手段对所制备的NR/SiO2纳米复合材料的微观形貌及力学性能进行表征。3.探究NR/SiO2纳米复合材料微观结构与性能之间的关系，并对其形成机理进行探讨。研究计划：1.第一年（2022年）：了解NR/SiO2纳米复合材料制备的研究现状，探究胶乳共混法的优势和缺点，并确定实验参数范围。2.第二年（2023年）：通过胶乳共混法制备NR/SiO2纳米复合材料，并对其进行表征。3.第三年（2024年）：分析NR/SiO2纳米复合材料的微观结构与力学性能之间的关系，并对形成机理进行探讨。预期成果及意义：通过本研究，预计可以获得以下成果：1.成功研制出填料分散均匀、力学性能优良、耐磨性强的NR/SiO2纳米复合材料。2.揭示NR/SiO2纳米复合材料微观结构与力学性能之间的关系，深入探讨其形成机理，为制备更多性能优良的NR复合材料提供依据。3.推动NR/SiO2纳米复合材料在橡胶制品领域的应用，提高工业生产的质量和效率。参考文献：[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