双亲性淀粉衍生物橡胶复合材料的制备及性能研究的开题报告.docx

双亲性淀粉衍生物橡胶复合材料的制备及性能研究的开题报告
题目：双亲性淀粉衍生物橡胶复合材料的制备及性能研究
一、研究背景及意义
随着环境污染问题的日益突出以及生态环境保护意识的提高，可再生材料和生物降解材料备受关注。淀粉衍生物作为一种新兴的可再生材料，具有天然、环保、资源丰富等优点，因而成为材料科学领域的研究热点。
橡胶作为一种优良的弹性材料，广泛用于橡胶制品、建筑密封、防震振动等领域。但是传统橡胶具有石油化学原料、生产过程污染等诸多不足，因此研究开发一种环保、可降解的橡胶材料具有重要的意义。
本研究将淀粉衍生物与橡胶相结合，制备双亲性淀粉衍生物橡胶复合材料，以拓展淀粉衍生物的应用范围，同时探索一种环保、可降解的橡胶材料，对于促进可再生资源的利用和生态环境保护具有重要意义。
二、研究内容和方法
本研究旨在制备双亲性淀粉衍生物橡胶复合材料，并研究其物理化学性质和力学性能。具体研究内容包括：
1.淀粉衍生物的合成及表征。
2.制备双亲性淀粉衍生物橡胶复合材料的成膜工艺研究。
3.对复合材料的形态、热力学和力学性能进行测试分析，并探究复合材料中淀粉衍生物与橡胶的相互作用机制。
本研究采用的主要方法包括有机合成方法、物理化学测试方法和力学测试方法。具体方法如下：
1.采用有机合成反应合成淀粉衍生物，并采用核磁共振谱、红外光谱等测试手段表征合成产物。
2.采用成膜工艺制备双亲性淀粉衍生物橡胶复合材料，并利用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪等手段分析材料的微观结构和热力学性质。
3.采用拉伸测试仪等力学测试手段测试复合材料的力学性能，并利用原位拉伸显微镜研究复合材料中淀粉衍生物与橡胶的相互作用机制。
三、研究预期结果及意义
本研究通过制备双亲性淀粉衍生物橡胶复合材料，将淀粉衍生物与橡胶相结合，实现了淀粉衍生物在橡胶领域的应用，同时研究出一种环保、可降解的橡胶材料。同时，本研究可为可再生资源的利用提供思路，有助于推进生态文明建设，促进环境保护和可持续发展。
预期研究结果如下：
1.合成出具有优良物理化学性质的双亲性淀粉衍生物。
2.成功制备出双亲性淀粉衍生物橡胶复合材料，并探究复合材料中淀粉衍生物与橡胶的相互作用机制。
3.研究复合材料的微观结构、热力学性质和力学性能，并提出相应的理论解释。
四、进度计划
本研究预计在3年内完成。具体进度计划如下：
第1-2年
1.合成出淀粉衍生物，并进行表征。
2.优化淀粉衍生物橡胶复合材料的成膜工艺。
3.利用测试手段分析复合材料的微观结构和热力学性质。
第3年
1.测试复合材料的力学性能，并探究复合材料中淀粉衍生物与橡胶的相互作用机制。
2.提出相应的理论解释，并总结研究成果。
五、参考文献
1.Song,Y.,Wang,Y.,&Qin,Z.(2017).Types,processingandpropertiesofbiodegradableplastics:Areview.JournalofMacromolecularScience,PartB,56(3),258-279.
2.Shi,X.,Li,G.,Sun,Q.,&Shen,J.(2017).Preparation,structureandpropertiesofmodifiedstarch-basedmaterials.CarbohydratePolymers,175,692-704.
3.Islam,M.S.,Bloomfield,S.F.,WanSalim,N.S.,Teixeira,J.,&Georgakopoulos,D.(2019).BiodegradablePlasticsandMarineLitter.JournalofPolymersandtheEnvironment,27(2),143-154.
4.Shi,L.,Li,H.,Zhang,B.,Sun,X.,Hu,H.,&Yu,J.(2019).SynthesisandpropertiesofnovelgraftcopolymersbasedonN,N-bis(acryloyl)cystamine-graftedstarchderivatives.CarbohydratePolymers,216,225-232.
5.Yuan,Q.,Ge,X.,Fang,Q.,&Zhuang,X.(2019).Starch-basedfilmsderivedfromproanthocyanidin-crosslinkedchitosan.FoodChemistry,276,186-193.