胺基化氧化石墨烯聚氨酯泡沫复合材料的制备及研究的任务书.docx

胺基化氧化石墨烯聚氨酯泡沫复合材料的制备及研究的任务书
任务书
一、任务背景
石墨烯作为一种新材料，具有很强的机械性能、导电性能和导热性能等优良特性，因此在材料领域备受关注。然而，单纯的石墨烯材料在实际应用中可能会出现各种问题，如难以加工、易受损、不足够稳定等等。为了克服这些问题，以及更好地发挥石墨烯的优良特性，需要将其与其他材料进行复合，从而发挥优势，弥补劣势。
聚氨酯泡沫材料作为一种常用的隔热材料，因其优良的隔热性能和化学稳定性在工业和日常生活中得到广泛应用，然而，其机械强度和耐久性有待改进。因此，将聚氨酯泡沫材料与石墨烯进行复合，有望进一步提高其机械强度和耐久性，从而在工业和日常生活中具有更为广泛的应用前景。
二、任务目标
本课题的目标是制备胺基化氧化石墨烯聚氨酯泡沫复合材料，并对其进行分析和测试，以评估其力学性能、隔热性能和耐久性能，并探讨其应用前景。具体任务如下：
1.制备胺基化氧化石墨烯。
通过化学反应将石墨烯表面氧化，并在表面引入胺基，从而制备胺基化氧化石墨烯。
2.制备聚氨酯泡沫材料。
采用聚氨酯预聚体与异氰酸酯进行反应，制备聚氨酯泡沫材料。
3.制备胺基化氧化石墨烯聚氨酯泡沫复合材料。
将胺基化氧化石墨烯与聚氨酯预聚体进行混合，再按照聚氨酯泡沫材料的制备方法制备胺基化氧化石墨烯聚氨酯泡沫复合材料。
4.对制备的胺基化氧化石墨烯聚氨酯泡沫复合材料进行力学性能、隔热性能和耐久性能测试。
使用万能试验机对其力学性能进行测试；使用热流计对其隔热性能进行测试；使用人工加速老化测试法对其耐久性能进行测试。
5.探讨胺基化氧化石墨烯聚氨酯泡沫复合材料的应用前景。
通过对其力学性能、隔热性能和耐久性能的测试结果进行分析，探讨其在建筑、汽车、电子和航空等领域的应用前景。
三、任务计划
本课题的研究计划如下：
第一年任务：
1.研究胺基化氧化石墨烯的制备方法，并确定最佳化学反应参数。
2.研究聚氨酯泡沫材料的制备方法，并确定最佳反应条件。
3.将胺基化氧化石墨烯与聚氨酯预聚体进行混合，并制备胺基化氧化石墨烯聚氨酯泡沫复合材料。
4.对制备的胺基化氧化石墨烯聚氨酯泡沫复合材料进行力学性能测试，并初步探讨其应用前景。
第二年任务：
1.对制备的胺基化氧化石墨烯聚氨酯泡沫复合材料进行隔热性能测试，并进一步探讨其应用前景。
2.设计并建立人工加速老化测试法，对胺基化氧化石墨烯聚氨酯泡沫复合材料进行测试。
3.对制备的胺基化氧化石墨烯聚氨酯泡沫复合材料进行耐久性能测试，并全面探讨其应用前景。
4.撰写研究报告。
四、研究资金及设备
本研究所需的资金预算为50万元，其中主要用于实验所需材料的采购、仪器设备的购置和实验室使用费用等。设备主要包括聚氨酯泡沫材料制备设备、石墨烯制备设备、力学性能测试仪器、隔热性能测试仪器和耐久性能测试仪器等。
五、研究团队及研究人员
本研究团队包括主要研究人员和配合研究人员。主要研究人员需具有相关领域的博士学位，并有从事相关研究的经验；配合研究人员主要负责实验操作和数据处理等方面的工作。根据本课题的任务需要，需要招募1名主要研究人员和2名配合研究人员。主要研究人员需为化学、材料学、机械工程等相关专业的博士研究生或博士后，具有丰富的实验经验和科研经历；配合研究人员需为相关专业的本科生或硕士研究生，具有实验操作和数据处理等方面的经验。
六、研究成果预期
本研究所获得的成果主要包括如下方面：
1.成功制备出胺基化氧化石墨烯聚氨酯泡沫复合材料，并优化其制备方法；
2.对制备的胺基化氧化石墨烯聚氨酯泡沫复合材料进行了力学性能、隔热性能和耐久性能的测试和评估；
3.应用所获得的成果，在建筑、汽车、电子和航空等领域具有很大的应用前景。
其中，研究成果将以论文、专利和技术报告等形式予以发布。