高乙烯基聚丁二烯有机蒙脱土纳米复合材料的制备及结构与性能的研究的任务书.docx

高乙烯基聚丁二烯有机蒙脱土纳米复合材料的制备及结构与性能的研究的任务书
任务书
一、研究背景
有机蒙脱土增强材料是一种新型高分子复合材料，在汽车制造、航空航天、电子产品、建筑材料等广泛应用。其中，高乙烯基聚丁二烯（HBR）作为一种重要的弹性体，在橡胶工业和航天、军工等领域有着广泛应用。但是，由于其固有缺点，如机械性能低、热氧化稳定性差、耐疲劳性能不足等，限制了其在高级应用领域的发展。因此，为了进一步提升其性能，需要研究开发一种新型的HBR有机蒙脱土纳米复合材料。
二、研究目标
本次研究的目标是制备一种HBR有机蒙脱土纳米复合材料，探究其结构与性能，并探讨其制备机理。具体目标如下：
1.选择合适的有机蒙脱土作为增强材料，确定最佳添加量。
2.采用溶液共混法制备HBR有机蒙脱土复合材料，分析复合材料的形态和结构。
3.测定复合材料的力学性能，包括拉伸强度、断裂伸长率、硬度以及抗拉疲劳性能。
4.测定复合材料的热稳定性能，包括热失重率、热分解温度等。
5.探讨有机蒙脱土对复合材料性能的影响机理，分析其增强作用和形态结构变化。
三、研究内容
1.有机蒙脱土粘土的选择与处理
从市场上购买有机蒙脱土粘土，通过合适的处理方法得到满足要求的增强材料。
2.制备HBR有机蒙脱土纳米复合材料
采用溶液共混法制备HBR有机蒙脱土纳米复合材料，考虑制备工艺参数的影响。
3.形态和结构分析
利用扫描电镜、透射电镜等技术分析复合材料的形态和结构，探究有机蒙脱土对HBR分子结构的影响。
4.性能测试
分别测试HBR和HBR有机蒙脱土纳米复合材料的力学性能和热稳定性能，计算分析复合材料的力学性能指标。
5.增强机理分析
通过比较分析不同含量的有机蒙脱土对HBR复合材料性能的影响机理，探讨增强机理。
四、研究方案
1.有机蒙脱土粘土的选择与处理
选择多种市面上常见的有机蒙脱土粘土，以甲基蓝溶液为指示剂，选取最佳的堆积量、温度和时间进行处理，使其达到要求。
2.制备HBR有机蒙脱土纳米复合材料
将有机蒙脱土溶解在有机溶剂（如DMF、THF）中制备成溶胶，再将HBR溶解在溶胶中，经过溶液混合与超声均匀混合，最后经过真空干燥，得到HBR有机蒙脱土纳米复合材料。
3.形态和结构分析
利用扫描电镜、透射电镜等技术分析复合材料的形态和结构，比较不同条件下制备的复合材料的形态和结构差异，探究有机蒙脱土对HBR分子结构的影响。
4.性能测试
测定HBR和HBR有机蒙脱土纳米复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、硬度以及抗拉疲劳性能，测定热失重率和热分解温度，分析不同含量有机蒙脱土对HBR复合材料性能指标的影响。
5.增强机理分析
分别测定HBR和HBR有机蒙脱土纳米复合材料的性能，探究有机蒙脱土对材料性能的影响机理，进一步分析增强机理。
五、研究意义
本次研究主要是在HBR材料的基础上，加入有机蒙脱土制备纳米复合材料。通过实验发现，有机蒙脱土能够显著提高HBR材料的力学性能和热稳定性能，实现了材料性能的提升。同时，该研究对于开发新型高性能有机硅材料的制备方法和材料性能提高具有一定的借鉴意义，具有广泛的应用前景。