浸渍纸用封闭型水性聚氨酯浸渍液的制备及其应用研究的任务书.docx

浸渍纸用封闭型水性聚氨酯浸渍液的制备及其应用研究的任务书
任务书
一、选题背景及意义
纸张是生活中不可或缺的一种载体，广泛应用于图书、报纸、文具、包装等方面。然而，普通纸张具有吸水性、易破损等缺点，限制了其在某些领域的应用。浸渍纸是通过将特定材料浸渍在纸张中，增强其性能，使其具有防水、耐腐蚀、抗撕裂等特性的一种新型纸张材料。其中，已有大量的研究利用有机溶剂来制备浸渍液，但存在溶剂残留量高、环保性差等问题。因此，如何寻找替代有机溶剂的绿色制备方法，并制备高效的浸渍液成为了研究的热点之一。
封闭型水性聚氨酯是一种新型的聚合物材料，具有强度高、耐磨损、耐候性好、无毒无害等优点，且在环保性方面得到了广泛的应用。利用封闭型水性聚氨酯制备浸渍液，可以降低环境污染，制备出性能更优异的浸渍纸。
因此，本课题旨在研究采用封闭型水性聚氨酯作为浸渍液的制备方法及其在浸渍纸中的应用，并探索其应用前景和发展方向。
二、研究内容及目标
本课题的研究内容主要包括以下几个方面：
（1）封闭型水性聚氨酯浸渍液的制备方法研究。选择适合的制备工艺，考察不同制备条件对浸渍液性能的影响，优化制备方案。
（2）浸渍纸的制备及性能测试。利用制备的浸渍液对纸张进行浸渍加工，测试浸渍纸的性能，包括抗水性、耐磨性、耐酸碱性、抗撕裂性等。
（3）对浸渍液中聚氨酯的分子结构及其在浸渍纸中的作用机制进行研究。通过对纸张表面的形貌、化学结构等方面进行分析，探究封闭型水性聚氨酯在浸渍纸中的作用机制。
研究目标：
（1）建立封闭型水性聚氨酯作为浸渍液的制备方法，制备出性能更优异的浸渍纸。
（2）对浸渍纸的性能进行全面、系统的测试和分析，总结浸渍液中聚氨酯的作用机制。
（3）为浸渍液的研究提供新思路和新方法，推广封闭型水性聚氨酯的应用。
三、研究方案
（1）封闭型水性聚氨酯浸渍液的制备方法
选择适合的制备工艺：考虑浸渍液的可溶性、较低的粘度以及合成过程中对环境的影响等因素，决定采用釜内进行反应的方法制备。具体操作步骤为：将封闭型水性聚氨酯以定量添加到反应釜中，经过一定时间的反应，向反应釜中加入定量的表面活性剂、助剂和溶剂，搅拌1h，将制得的浸渍液研磨成均匀的粉末。
考察不同制备条件对浸渍液性能的影响：通过改变反应条件中的反应温度、反应时间、添加剂的种类和用量等因素，调节浸渍液的性能，寻找最优制备条件。
优化制备方案：通过对每个制备条件下的浸渍液进行性能测试，选出性能最好的浸渍液制备方案。
（2）浸渍纸的制备及性能测试
浸渍纸的制备：采用浸渍液法将选定的浸渍液涂布在纸张上，将其压平干燥。干燥后的纸张即为浸渍纸。
浸渍纸的性能测试：测试浸渍纸的抗水性、耐磨性、耐酸碱性、抗撕裂性等性能。
（3）机理研究
对浸渍液中聚氨酯的分子结构及其在浸渍纸中的作用机制进行研究。通过对纸张表面的形貌、化学结构等方面进行分析，探究封闭型水性聚氨酯在浸渍纸中的作用机制。
四、预期成果
通过本课题的研究，预计可以取得以下成果：
（1）建立封闭型水性聚氨酯作为浸渍液的制备方法，制备出性能更优异的浸渍纸。
（2）对浸渍纸的性能进行全面、系统的测试和分析，总结浸渍液中聚氨酯的作用机制。
（3）为浸渍液的研究提供新思路和新方法，推广封闭型水性聚氨酯的应用。
（4）完成相关专业知识的学习和掌握，提升科研实践能力。
五、研究进度安排
第一阶段（前三个月）：文献调研，初步了解封闭型水性聚氨酯浸渍液的制备方法及应用现状。
第二阶段（三至六个月）：封闭型水性聚氨酯浸渍液的制备和浸渍纸的性能测试。
第三阶段（六至九个月）：对浸渍液中聚氨酯的分子结构及其在浸渍纸中的作用机制进行研究。
第四阶段（九至十二个月）：分析实验结果，总结研究成果，撰写论文及报告。
六、研究经费
本研究预计需要购置实验所需设备材料及相关文献资料，预计经费约为100000元。其中，设备材料费为65000元，文献资料费为35000元。
七、研究组织与管理
本课题的研究人员由1名研究生和1名导师组成，研究生负责前期文献调研、实验设计和数据处理等工作，导师负责指导、组织实验和论文撰写等工作。每周组织一次研究进展讨论，定期汇报研究情况和成果。
八、参考文献
1.Jiang,Y.,&Cao,X.(2019).Thepreparationandapplicationofanovel,ultra-thinandtransparentwaterproofpapersubstrate.Cellulose,26(13),7877-7888.
2.Li,X.,Liu,Y.,&Huang,Y.(2017).Preparationandcharacterizationofaseaweedfilmwithwaterresistance.FoodHydrocolloids,68,56-62.
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