二氧化硅纳米复合材料微观结构与性能控制的开题报告.docx

“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 本文将介绍一种新型的天然橡胶/二氧化硅纳米复合材料制备方法——胶乳共混法，探讨其微观结构与性能控制的可行性和优势。 1、研究背景 纳米材料作为一种新型材料，具有许多独特的物理、化学和生物性质，已被广泛应用于各个领域。在橡胶行业中，化学致密的纳米材料能够在橡胶基体中形成良好的分散态，进而提高橡胶的性能，主要表现为增加硬度、强度、耐磨损性和耐老化性等。 目前，纳米橡胶的制备方法多种多样，如溶液共混法、机械混炼法、溶胶凝胶法等。但是存在的问题是，这些方法制备的纳米橡胶晶体多数不具备均匀分散性，且由于物理性能及表面效应等原因，纳米颗粒的分散困难且稳定性差。 最近，胶乳共混技术成为一种制备纳米复合材料的新型方法，它具有分散性好、稳定性高、易加工、能有效强化性能等优点。 2、研究目的和意义 研究天然橡胶/二氧化硅纳米复合材料微观结构与性能控制的胶乳共混法，目的在于探讨一种新的制备方法，为橡胶材料的性能提升提供一种新思路。此外，为了有针对性地掌握影响纳米复合材料性能的因素，需要优化制备方法及其参数。 3、研究内容 （1）通过胶乳共混法制备天然橡胶/二氧化硅纳米复合材料； （2）通过场发射扫描电子显微镜（FESEM）、原子力显微镜（AFM）和动态力学分析仪（DMA）等手段表征复合材料的微观结构和力学性能； （3）分析制备条件对复合材料性能的影响，探讨制备方法及工艺参数的优化。 4、研究方法与步骤 （1）准备载体：获得天然橡胶、二氧化硅纳米粉体； （2）制备胶乳：采用搅拌制备法将天然橡胶、二氧化硅纳米粉体、活性剂、助剂以及水混合制成胶乳； （3）加工复合材料：将胶乳经过高剪切挤出机的处理，得到预制样坯；经过热成形，得到最终产品； （4）对样品进行FESEM、AFM等表征和DMA等性能测试； （5）分析测试数据，优化制备方法及其参数。 5、预期成果 （1）成功制备天然橡胶/二氧化硅纳米复合材料； （2）表征复合材料的微观结构与性能，并分析影响性能的因素； （3）优化制备方法及其参数，提高复合材料性能。 6、研究前景 纳米复合橡胶材料是一种新型高技术材料，它具有优异的性能和广阔的应用前景。由于纳米复合橡胶材料在橡胶行业中应用广泛，因此其研究及开发具有很高的经济效益和实际意义。本研究将为天然橡胶/二氧化硅纳米复合材料的制备和应用提供指导，推动其在实际生产中的应用。