自修复涂料用微胶囊的制备及性能表征的开题报告.docx

自修复涂料用微胶囊的制备及性能表征的开题报告
一、选题背景
自修复涂料是指涂料表面遭到划伤、磨损、撞击等损伤后，可以在不需要人工修复的情况下自我修复的一种材料。自修复涂料具有较为广泛的应用前景，可以被应用于建筑、汽车、电子产品等各种领域，发挥着重要的作用。其中，涂料中微胶囊的应用对于涂料自修复的实现有着重要的作用。初步研究表明，制备微胶囊并加入到涂料中可以提升涂料的自修复性能，但是微胶囊的制备与涂料性能关系的研究还比较薄弱。因此，本课题将针对微胶囊的制备及其加入涂料后的性能进行一定的研究与分析。
二、研究目的
本课题拟以微胶囊的制备及性能表征为主要研究方向，达到以下研究目的：
1.研究微胶囊的制备方法，探究不同制备方法对微胶囊性能的影响。
2.研究微胶囊的包覆材料及其厚度对微胶囊性能的影响。
3.研究微胶囊与涂料之间的相容性，并探究微胶囊的加入对涂料性能的影响。
4.对微胶囊制备后的性能进行表征分析，包括微胶囊的粒径、包覆率、包覆材料厚度等性能指标。
5.对涂料的自修复性能进行测试，比较加入微胶囊前后自修复性能的差异，并探究微胶囊的加入对涂料自修复性能的影响。
三、研究内容
1.微胶囊制备工艺的优化
对比研究传统制备方法和微乳化方法，寻找适合制备自修复涂料的微胶囊制备方法。考虑到涂料在实际应用过程中多为水基体系，因此本研究采用水基微胶囊制备方法。
2.微胶囊性能的测试和表征
通过电子显微镜、扫描电子显微镜等测试手段，对微胶囊的形貌和粒径等进行表征分析，并且通过红外光谱分析、差示扫描量热法等方法测试微胶囊的包覆率、包覆材料厚度等性能指标。
3.涂料性能的测试
将自制微胶囊加入涂料中，并测试涂料等基本性能。比如，深度研究涂料硬度、韧性、耐磨性等，测试涂料的自修复性能，以及性能指标或形貌的变化。
四、预期成果
1.通过对微胶囊的制备方法的比较分析，寻找性能更优的制备方法。
2.对微胶囊的形貌和粒径等特性进行表征分析，得出比较准确的性能数据。
3.找出微胶囊与涂料之间的相容性问题，并探究不同微胶囊包覆材料以及厚度对于微胶囊性能的影响。
4.归纳微胶囊加入涂料后对于涂料性能的影响，以及自修复效果的变化情况。
5.为制备高性能自修复涂料提供技术支持和理论依据。
五、研究难点
1.微胶囊的制备是本研究中最大的难点之一。微胶囊制备需要耗费较为复杂的实验技术，同时需要寻找较为适合的制备方法，防止微胶囊质量不稳定、粒径不均等问题。
2.不同微胶囊包覆材料的特性不同，因此需要通过实验进行包覆材料的筛选，并探究包覆层的厚度对于微胶囊性能的影响。
3.需要寻找适合于微胶囊的加入量，防止加入过多或过少，同样会对涂料的性能指标产生不良影响。
六、研究意义
随着社会的发展，人们对于产品性能的要求越来越高。自修复涂料具有较高的应用价值，因此研究微胶囊的制备及其结合到涂料中的性能表征对于推动涂料产业的发展，提高产品质量具有重要的意义。此外，本研究对于微胶囊制备方法的优化，相容性问题的解决等都具有一定的理论和实践价值。