微孔发泡聚乳酸木粉复合材料的制备及泡孔结构调控的任务书.docx

微孔发泡聚乳酸木粉复合材料的制备及泡孔结构调控的任务书
一、任务背景及研究意义
随着环保意识的逐渐增强，生物降解材料受到越来越多的关注和研究。聚乳酸是一种生物降解材料，由于其具有优良的可生物降解性、良好的加工性和卓越的性能，广泛应用于食品包装、医疗器械、农膜等领域。在聚乳酸基复合材料的相关研究中，热压成型和注塑成型技术是最常用的工艺路线，但这些技术均存在着一定的局限性，如成本高、生产效率低、材料性能不稳定等问题。
微孔发泡技术是一种较为成熟的新型工艺，能够在材料内部形成密集的气泡结构，提高材料的比表面积和机械性能，并且可以实现小批量、快速生产。微孔发泡聚乳酸木粉复合材料的制备及泡孔结构调控，具有以下研究意义：
（1）提高聚乳酸基复合材料的机械性能和物理性能；
（2）降低生产成本，提高生产效率；
（3）经济、环保、多样化、可控制生物降解材料的研究；
（4）该材料具有广泛的应用前景，如食品包装、物流保鲜、医疗器械、土壤修复和生态材料等领域。
二、研究内容及方法
1.微孔发泡聚乳酸木粉复合材料的制备
（1）装载木粉制备
将木粉分离筛选，在清理过程中去除杂质和腐朽木块，水洗去除木粉表面的淀粉、蛋白等杂质，干燥接下来的处理。
（2）聚乳酸溶液制备
将聚乳酸加入溶剂中，并加热搅拌至形成均匀的溶液。
（3）复合材料制备
将装载木粉和聚乳酸溶液混合均匀，利用旋转混合机进行混合。
将混合好的复合材料放入模具中，压实成型，使复合材料成型。
（4）微孔发泡
将成型好的复合材料放入微孔发泡设备中，调控发泡条件，进行微孔发泡处理。
2.泡孔结构的调控及影响因素分析
通过调节泡孔结构的形成条件，如发泡时间、发泡温度、压力等因素，控制微孔泡孔内部组织的大、小、密集程度，实现微孔发泡聚乳酸木粉复合材料的泡孔结构的调控。
三、预期实现的技术目标及应用前景
1.制备出具有良好机械性能和生物降解性的微孔发泡聚乳酸木粉复合材料；
2.探究微孔发泡工艺对该材料泡孔结构的影响，掌握泡孔结构的调控方法；
3.为实现聚乳酸基材料的高效、经济、环保和多样化应用提供新思路。
四、研究计划及进度安排
第一年：准备聚乳酸和木粉，并进行复合制备。研究微孔发泡技术，探究泡孔结构的形成过程。
第二年：调节微孔发泡工艺参数，控制泡孔结构的形成。研究微孔发泡聚乳酸木粉复合材料的机械性能。
第三年：探究微孔发泡聚乳酸木粉复合材料的生物降解性能，完成该材料的应用前景研究及展示。
五、预期的经费预算
本项目拟申请经费为50万元，用于材料采购、设备租赁、实验室建设、人员培训等方面的支出。
六、预期的研究成果及考核方式
1.以论文、发明专利等科技成果为主要考核内容；
2.获得小批量生产50-500kg微孔发泡聚乳酸木粉复合材料，并在物流保鲜、食品包装、生态材料等领域开展应用；
3.在国际顶级学术期刊上发表相关论文，并在国内外相关领域产业界得到影响。
七、存在的问题及解决方案
1.生物降解材料的制备工艺及性能需要进一步探究和发掘；
2.泡孔结构控制条件的研究需要继续深入；
3.本研究的实验室条件和实验设备还需不断完善和升级。
综上所述，本研究旨在探究微孔发泡聚乳酸木粉复合材料的制备工艺及泡孔结构的调控方法，提升该材料的机械性能和生物降解性能，为聚乳酸基材料的高效应用提供新思路，具有较高的研究价值和前景。