天然橡胶埃洛石纳米管复合材料的制备、结构与性能研究的任务书.docx

天然橡胶埃洛石纳米管复合材料的制备、结构与性能研究的任务书
任务书
一、研究背景
天然橡胶是一种具有很高弹性和耐磨性的天然高分子材料，广泛应用于车胎、橡胶管、密封制品等领域。然而，天然橡胶的力学性能不够理想，随着应力的增加，其断裂伸长率会逐渐降低。为了提高天然橡胶材料的力学性能，通常会采用填充剂的方法，将纳米材料作为填充剂加入天然橡胶中，可以显著提高其力学性能，使其满足更高的工作需要。
埃洛石是一种含有硅酸盐和铝氧化物的天然矿物，常用于制备高性能填充剂。近年来，人们发现将埃洛石与纳米管复合可以显著提高填充剂的性能，因此，天然橡胶埃洛石纳米管复合材料成为了研究的热点之一。
二、研究目的
本研究旨在制备天然橡胶埃洛石纳米管复合材料，研究其结构与性能，并寻找更好的制备方法和优化方案，为天然橡胶材料的应用提供技术支撑。
三、研究内容
（一）天然橡胶埃洛石纳米管复合材料的制备
1.选择适宜的天然橡胶和填充剂，确定其质量比和添加量。
2.采用溶液混合法或机械研磨法等制备复合材料。
3.对制备过程中的参数进行优化，推导出最优的制备方案。
（二）复合材料的结构和性能研究
1.采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段对复合材料的微观结构进行观察和分析。
2.分别测试复合材料的拉伸性能、耐磨性能和硬度等力学性能。
3.分析复合材料性能提高的原因，提出未来的优化建议和应用方向。
四、研究方案
1.天然橡胶的预处理。将天然橡胶加入溶解剂中进行预处理，以提高其溶解性和可加工性。
2.埃洛石纳米管复合物的制备。采用器械研磨法在高速分散剂中制备复合材料，并根据材料的量、类型和填充量等条件进行参数优化，提供最佳制备方法。
3.复合材料的性能测试。使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和力学试验等方法进行测试，评估复合材料的结构和力学性能。
4.结果分析。根据测试结果，分别分析材料的结构和性能，找出提高其力学性能的原因，并提出未来的优化建议和应用方向。
五、研究意义
本研究对于提高天然橡胶材料的力学性能，发展橡胶材料行业，以及促进科技创新具有重要意义。同时，本研究能够为填充剂材料的制备和应用提供可行性建议，并推进相关领域的发展。
六、研究进度计划
1.第一周：阅读文献，了解天然橡胶、埃洛石纳米管、复合材料的基本知识，确定研究内容和研究方法。
2.第二周：准备天然橡胶和填充剂，确定制备复合材料的质量比和添加量。
3.第三周：根据材料的量、类型和填充量等条件，优化制备方案，确定最佳制备方法。
4.第四周：采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段进行结构分析，同时进行拉伸性能和硬度等力学性能测试。
5.第五周：分析测试结果，找出提高其力学性能的原因，并提出未来优化建议和应用方向。
6.第六周：总结研究成果，撰写研究报告，准备展示文献资料。
七、参考文献
1.Cheol-HoLee，Moon-SuKim，Yoon-SooChun，etal.PreparationofElastomer/ClayNanocompositesUsingTwinScrewExtruder.PolymerEngineering&Science,2016.
2.XuZhou，HaibaoZhan，BinLi，etal.HighlyStretchableandConductiveElastomer/Single-WalledCarbonNanotubeNanocompositesviaSolutionBlendingandTheirApplicationsinStrainSensors.JournalofMaterialsScience,2018.
3.M.PraveenKumar，M.Subramanian，P.RameshKumar，etal.PreparationandCharacterizationofNaturalRubber/GrapheneNanoplateletsNanocomposites.AppliedNanoscience,2015.