改性氧化石墨烯水性聚氨酯复合涂层的制备及性能研究的开题报告.docx

改性氧化石墨烯水性聚氨酯复合涂层的制备及性能研究的开题报告
一、研究背景和意义
随着科技的发展，新型材料的出现和应用不断扩展，特别是在涂料行业中，新型涂料材料已经成为越来越多的研究重点。氧化石墨烯是一种新型的碳基材料，具有独特的物理、化学和机械性能，因此被广泛应用于复合材料、电子、化学、生物医学等领域。同时，水性聚氨酯具有良好的环保性能、优秀的耐水性能和强度等特点。将氧化石墨烯与水性聚氨酯相结合，在材料的性能和应用领域上都具有重要的意义。
目前，该领域的研究尚不完备，因此对这种复合材料的制备和性能研究的深入探索和研究具有重要的意义。本研究旨在探索氧化石墨烯水性聚氨酯复合涂层的制备方法和性能，为该领域的发展提供基础支撑和科学依据。
二、研究内容和方法
1.研究内容
（1）研究氧化石墨烯水性聚氨酯复合涂层的制备方法。本研究拟采用油相还原法制备氧化石墨烯，并采用溶液混合法将氧化石墨烯与水性聚氨酯材料相结合，制备氧化石墨烯水性聚氨酯复合涂层。
（2）研究复合涂层的物理、化学和机械性能。本研究拟分别对复合涂层的表面形貌、接触角和抗划伤性能、凹陷和腐蚀性能、拉伸性能等进行研究和分析。
2.研究方法
（1）制备氧化石墨烯。本研究采用油相还原法合成氧化石墨烯，通过反应温度、还原剂使用量等方面的控制，研究氧化石墨烯的制备工艺。
（2）制备氧化石墨烯水性聚氨酯复合涂层。本研究将制备好的氧化石墨烯与聚氨酯水溶液进行混合，通过喷涂法在试样表面制备出复合涂层。
（3）测试材料性能。本研究将制备好的氧化石墨烯水性聚氨酯复合涂层进行表面形貌、接触角、抗划伤性能、凹陷和腐蚀性能、拉伸性能等方面的测试，并分析相关数据。
三、研究预期结果
本研究旨在探索氧化石墨烯水性聚氨酯复合涂层的制备方法和性能，预期结果包括以下方面：
（1）制备出具有良好性能的氧化石墨烯水性聚氨酯复合涂层。
（2）对复合涂层的表面形貌、接触角、抗划伤性能、凹陷和腐蚀性能、拉伸性能等进行了深入研究和分析，为进一步开发和应用提供了参考依据和科学支持。
（3）为涂料行业的发展和新材料领域的应用提供新的思路和方向。
四、研究进度安排
本研究计划完成时间为一年，按以下进度安排：
第一至第三月：对氧化石墨烯的油相还原法制备进行研究，确定合适的制备工艺。
第四至第六月：对水性聚氨酯溶液进行调制，并采用溶液混合法将氧化石墨烯与聚氨酯溶液相结合，并制备出复合涂层。
第七至第九月：对复合涂层进行表面形貌、接触角等性能测试，并进行数据收集、处理。
第十至十二月：对复合涂层的抗划伤性能、拉伸性能等进行测试和分析，并进行数据处理、研究。
五、研究意义
氧化石墨烯水性聚氨酯复合涂层具有广阔的应用前景，可以应用于汽车、船舶、建筑等多个领域。本研究旨在深入探索这种新型材料的制备和性能，并对复合涂层的物理、化学和机械性质进行测试和分析，为该领域的研究和发展提供科学支持和依据。同时，本研究还可以为新材料的开发、新工艺的推广和创新提供新的思路和方向，为涂料行业的发展和装备制造业的技术提高带来积极的推动作用。