偶联剂改性多壁碳纳米管溶聚丁苯橡胶复合材料性能研究的开题报告.docx

偶联剂改性多壁碳纳米管溶聚丁苯橡胶复合材料性能研究的开题报告
一、研究背景和意义
多壁碳纳米管(MWCNTs)是一种重要的新型纳米材料，具有优异的力学、电学、热学等性能，被广泛应用于材料、电子、能源等领域。但由于MWCNTs表面易产生团聚现象和与基体材料组分间的表面相容性等问题，限制了其在复合材料中的应用。为了改善MWCNTs在基体材料中的分散性和加强其与基体材料的界面相容性，一种有效的方法是利用表面改性技术，引入偶联剂改性的MWCNTs。
本研究计划采用偶联剂改性的MWCNTs作为增强材料，探究其与溶聚丁苯橡胶(SBR)基体材料相互作用的机理，并研究其对复合材料性能的影响。通过此研究，能够提高MWCNTs在橡胶复合材料中的分散性和增强效果，优化复合材料的力学性能和耐磨性能，为实际工程应用提供一定的理论指导。
二、研究内容和目标
研究内容：
（1）制备偶联剂改性的MWCNTs；
（2）制备MWCNTs/SBR复合材料，研究MWCNTs与SBR基体材料界面相容性及复合材料的力学、热学性能；
（3）分析MWCNTs对SBR复合材料力学性能的影响机理。
研究目标：
（1）制备偶联剂改性的MWCNTs，并优化改性条件，提高其表面活性和与SBR基体材料的界面相容性；
（2）制备高分散度的MWCNTs/SBR复合材料，并研究其力学性能、热学性能和耐磨性能；
（3）探究MWCNTs与SBR基体材料的相互作用机理，分析MWCNTs对复合材料力学性能的影响机理。
三、研究方法
（1）制备偶联剂改性的MWCNTs：采用化学共价键接法，引入偶联剂对MWCNTs表面进行改性，并优化改性条件，提高MWCNTs表面活性和与SBR基体材料的界面相容性。
（2）制备MWCNTs/SBR复合材料：采用硫化法制备MWCNTs/SBR复合材料，并通过调整MWCNTs含量和硫化体系制备不同负荷的复合材料。
（3）分析复合材料性能：采用拉伸测试、硬度测试、动态热机械分析仪(DMA)等方法，研究MWCNTs对复合材料力学性能、热学性能和耐磨性能的影响。
（4）分析MWCNTs与SBR基体材料的相互作用机理：采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等表征手段，研究MWCNTs与SBR基体材料的界面微观结构及相互作用机理。
四、研究预期结果
（1）成功合成偶联剂改性的MWCNTs，并优化改性条件，提高其表面活性和与SBR基体材料的界面相容性；
（2）制备了高分散度的MWCNTs/SBR复合材料，并研究了其力学性能、热学性能和耐磨性能；
（3）探究了MWCNTs与SBR基体材料的相互作用机理，分析了MWCNTs对复合材料力学性能的影响机理；
（4）为MWCNTs在橡胶复合材料中的应用提供了理论基础和实验数据支持，同时也为相关实际工程应用提供了一定的理论指导。