聚丙烯碳基纳米复合材料微尺度流变实验研究的开题报告.docx

聚丙烯碳基纳米复合材料微尺度流变实验研究的开题报告
一、研究背景
聚丙烯（PP）是一种常用的聚合物，在包装、建筑和汽车等领域具有广泛应用。然而，由于其低强度和刚度限制了其在某些高强度、高刚度应用中的使用。碳纳米管（CNTs）是一种具有强度和刚度的纳米级材料，因此已被证明可以有效地增加PP的强度和刚度，提高其抗拉性能、冲击强度和创口延伸等性能[1]。因此，通过将CNTs与PP构成纳米复合材料，可以显著提高PP材料的性能。
在聚合物纳米复合材料中，CNT的分散和空间排布对纳米复合材料的性能有重大影响[2]。此外，材料的微观尺度流变性质对其性能也有着至关重要的影响[3]。因此，研究CNTs和PP构成的纳米复合材料的微观流变性质具有重要的理论和实际意义。
二、研究内容
本研究将使用旋转型流变仪对CNT/PP组合物进行微观流变性能测试，并研究CNTs的分散状态对流变性质的影响。具体研究内容如下：
（1）准备CNT/PP样品：首先将CNTs用溶液法分散在PP中，并通过热压成型制备CNT/PP复合物，以获得不同CNT含量的样品（例如0.5wt%、1wt%和2wt%）。
（2）微观流变实验：使用旋转型流变仪在剪切速率范围1-1000s-1和温度范围20-200℃下检测不同CNT含量的CNT/PP复合材料的微观剪切黏度，并记录其剪切应力-剪切速率曲线。
（3）分析研究：根据微观流变数据分析CNTs的分散状态对流变性质的影响。
三、研究意义
本研究的意义在于深入理解CNT/PP组合物的微观流变性能，探究CNTs的分散状态对其性能的影响，为进一步优化CNT/PP复合材料的性能提供基础。此外，该研究还可为其他聚合物纳米复合材料的研究提供有益的启示。
四、研究进度
CNT/PP样品的制备已完成，目前正在进行微观流变实验的测试，预计在两个月内完成分析，并进行研究结果的讨论和撰写相关论文。
五、参考文献
[1]Soltani,M.,&Pourmahdian,S.(2019).EffectofMWCNTsonthemechanical,electricalandthermalpropertiesofPP/PEblend.JournalofAppliedPolymerScience,136(5),47147.
[2]Hui,D.,&Khalid,M.(Eds.).(2018).ApplicationsofNanocompositeMaterialsinDentistry.WoodheadPublishing.
[3]Alomair,A.A.,&Mohamed,F.(2019).Microandmacrorheologyofanisotropicfibrillatedpolyethylene/layeredsilicatecomposites.MaterialsScienceandEngineering:A,744,227-236.