丁苯橡胶复合材料制备与性能研究的开题报告.docx

石墨烯/二氧化硅复合填料/丁苯橡胶复合材料制备与性能研究的开题报告
一、题目
石墨烯/二氧化硅复合填料/丁苯橡胶复合材料制备与性能研究
二、研究背景和意义
石墨烯是一种二维碳基材料，具有高强度、高导电、高导热、高韧性等优异特性。因此，石墨烯被广泛应用于电子、光电、催化等领域。同时，石墨烯作为一种具有杰出性能的纳米材料，已逐渐引起各类橡胶聚合物的注意。
丁苯橡胶（BR）是一种用途广泛的弹性体，具有优异的耐磨性、耐老化性、柔韧性等。而BR的缺陷是其机械性能相对较低，特别是在高负载下时，其强度和硬度将急剧下降。为了提高BR的机械性能，石墨烯等纳米材料开始被引入到BR的制备中。
此外，作为一种常见的填料，二氧化硅（SiO2）具有抗老化、耐久性等特性，可以使橡胶的机械和加工性能得到改善。石墨烯和二氧化硅都可以作为纳米填料，提高橡胶复合材料的性能。
因此，本研究的目的是研究石墨烯/二氧化硅复合填料和丁苯橡胶的复合材料制备，探究不同复合比例的石墨烯和二氧化硅对丁苯橡胶制备性能和力学性能的影响。这对提高橡胶材料的性能，有一定的理论和实践意义。
三、研究内容和方法
本研究将通过以下步骤完成：
1.石墨烯/二氧化硅复合填料的制备：采用先进的化学还原法将氧化石墨和二氧化硅复合制备出石墨烯/二氧化硅复合填料。
2.复合材料的制备：将石墨烯/二氧化硅复合填料与丁苯橡胶混合制备反应，通过热压成型制备出不同复合比例的样品。
3.考察复合材料的力学性能：采用拉伸、硬度等测试方法，研究不同复合比例的石墨烯/二氧化硅填料对丁苯橡胶复合材料的力学性能影响。
4.优化复合材料配比：针对实验结果，通过对不同复合比例和材料性能的分析，探究不同石墨烯/二氧化硅比例的复合填料最佳配比。
四、研究预期结果
预计通过本研究，可以制备出具有高性能的石墨烯/二氧化硅填料和BR复合材料。通过对样品进行拉伸、硬度等测试，研究不同复合比例的石墨烯/二氧化硅填料对丁苯橡胶力学性能的改善效果，探究最佳配比，为进一步提高橡胶材料的性能奠定基础。