基于竹塑复合材料的竹浆纤维ATRP表面改性的研究任务书.docx

基于竹塑复合材料的竹浆纤维ATRP表面改性的研究任务书
任务书
一、任务概述
竹塑复合材料是指竹材和聚合物复合而成的一种新型材料，该材料既兼具了竹材的天然纹理和优良性能，又具有聚合物的韧性和耐久性，同时还可以通过改变竹材的颗粒大小、纤维取向等参数来调控材料的性能。竹浆纤维是一种从竹材中提取出来的天然纤维，具有强韧、轻盈、环保等特点，是一种理想的纤维增强材料。本研究将以竹塑复合材料为基础，利用竹浆纤维进行表面改性，进一步提高材料的性能和增强材料的耐久性，以期在实际应用中取得更好的效果。
二、任务目标
1.改进竹塑复合材料的性能，提高其力学强度和耐久性。
2.利用竹浆纤维进行表面改性，引入新的功能化基团，以提高材料的性能。
3.对改性竹浆纤维材料进行测试，分析材料的性能和耐久性。
4.研究竹浆纤维的改性机理，为进一步优化材料性能提供理论依据。
三、研究内容
1.竹塑复合材料的制备：采用热压成型的方法，将竹材和聚合物复合成材料，调控竹材的颗粒大小、纤维取向等参数，以得到理想的竹塑复合材料。
2.竹浆纤维的表面改性：利用表面活性剂和交联剂等化学试剂对竹浆纤维进行表面改性，引入新的功能化基团。
3.改性竹浆纤维的制备：将改性竹浆纤维与聚合物进行混合，制备出改性竹塑复合材料。
4.性能测试：对竹塑复合材料和改性竹塑复合材料进行力学强度和耐久性测试，分析材料性能的改善。
5.改性机理研究：利用红外光谱和核磁共振等技术，研究竹浆纤维表面改性的机理，为进一步优化材料性能提供理论依据。
四、研究方案
1.竹塑复合材料的制备
（1）竹材的处理：将竹材切割成适当大小的颗粒，经过烘干和筛选后，得到含水量和颗粒大小符合要求的竹粉。
（2）聚合物的选择：选用高性能聚合物作为竹塑复合材料的基体，如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等。
（3）材料的制备：将竹粉和聚合物按一定比例混合，将其放入热压成型机中，在高温高压下进行加热压制，最终得到竹塑复合材料。
2.竹浆纤维的表面改性
（1）表面活性剂的选择：选用离子型或非离子型表面活性剂，如十二烷基苯磺酸钠、硫酸十六烷基酯钠等。
（2）交联剂的选择：选用具有交联能力的化合物，如硬脂酰氯、三乙氧基硅烷等。
（3）表面改性方案：将表面活性剂和交联剂溶解在有机溶剂中，将竹浆纤维置于其中进行处理，经过干燥和烘箱处理后，得到改性竹浆纤维。
3.改性竹浆纤维的制备
将改性竹浆纤维和聚合物按一定比例混合，在热压成型机中进行加热压制，最终得到改性竹塑复合材料。
4.性能测试
（1）力学强度测试：采用万能材料试验机进行拉伸、弯曲等力学性能测试。
（2）耐久性测试：将材料放置在模拟环境中进行加速老化实验，测试其耐久性和光泽度变化情况。
5.改性机理研究
采用红外光谱和核磁共振等技术，研究竹浆纤维表面改性的机理，分析其化学反应机制，为进一步优化材料性能提供理论依据。
五、参考文献
1.卢亚春.竹塑复合材料的制备及应用研究[D].南京：南京林业大学,2015.
2.冯明，陈援江.竹浆纤维的制备及表面改性研究[J].南方林业科学，2016,8(3):53-58.
3.张宁，李慧荣.竹浆纤维表面改性的研究进展[J].材料导报,2015,29(12):103-107.
4.李红梅，李艳珂.竹塑复合材料的研究进展及应用[J].化工时刊,2014,8(3):51-54.
5.陈庆华，何俊杰.竹浆纤维复合材料的制备及应用研究进展[J].复合材料学报,2013,30(2):33-39.