聚乳酸復(fù)合材料降解性能及力學(xué)性能研究的開題報告

聚乳酸復(fù)合材料降解性能及力學(xué)性能研究的開題報告一、研究背景和意義聚乳酸(PLA)是一種新型生物可降解高分子材料，具有高強(qiáng)度、高剛性和低比重等優(yōu)良性能，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、包裝、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。然而，PLA的生物降解速度較慢，需要較長時間才能完全分解，且在分解過程中可能產(chǎn)生有害的代謝產(chǎn)物。為了提高PLA的降解性能，可以利用復(fù)合材料技術(shù)將PLA與其他材料進(jìn)行復(fù)合。復(fù)合材料是指由兩種或兩種以上的材料按照一定比例和排列方式組合成的新材料。通過與PLA的復(fù)合，可以改善其降解速度和性能，同時提高其力學(xué)性能，增強(qiáng)其應(yīng)用價值。因此，研究聚乳酸復(fù)合材料的降解性能和力學(xué)性能，具有重要的科學(xué)意義和實際應(yīng)用價值。二、研究內(nèi)容和方法本研究的主要內(nèi)容是研究不同比例和種類的PLA復(fù)合材料的降解性能和力學(xué)性能。具體包括以下幾個方面：1.制備PLA復(fù)合材料：選取不同比例的PLA和其他材料，如淀粉、纖維素等，通過熱壓或擠出成型等方法制備PLA復(fù)合材料。2.分析PLA復(fù)合材料的物理化學(xué)性質(zhì)：利用掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、熱重分析(TGA)等測試手段，評估不同復(fù)合材料的物理化學(xué)性質(zhì)。3.評估PLA復(fù)合材料的降解性能：采用浸泡法或土壤埋藏法等方法，研究不同復(fù)合材料的降解性能及其降解產(chǎn)物的形態(tài)和化學(xué)組成。4.測試PLA復(fù)合材料的力學(xué)性能：通過拉伸、彎曲等力學(xué)測試方法，評估不同復(fù)合材料的力學(xué)性能。三、研究預(yù)期成果1.深入探究PLA復(fù)合材料的物理化學(xué)性質(zhì)，為其應(yīng)用提供理論依據(jù)。2.評估不同比例和種類PLA復(fù)合材料的降解性能，為其在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用提供技術(shù)指導(dǎo)。3.研究不同PLA復(fù)合材料的力學(xué)性能，為其在工程應(yīng)用領(lǐng)域提供參考數(shù)據(jù)。四、研究進(jìn)度安排本研究計劃在1年時間內(nèi)完成，詳細(xì)進(jìn)度安排如下：第1-2個月：文獻(xiàn)調(diào)研和理論學(xué)習(xí)。第3-5個月：制備不同比例和種類的PLA復(fù)合材料，并對其進(jìn)行物理化學(xué)性質(zhì)的分析。第6-8個月：通過浸泡法或土壤埋藏法等方法，評估不同復(fù)合材料的降解性能及其降解產(chǎn)物的形態(tài)和化學(xué)組成。第9-10個月：測試不同復(fù)合材料的力學(xué)性能。第11-12個月：數(shù)據(jù)分析及論文撰寫。五、參考文獻(xiàn)1.ZhaoS,SunJ,SongK,etal.ProductionandApplicationsofPoly(lacticacid)(PLA)andItsComposites:AReview[J].JournalofMaterialsScience&Technology,2019,35(3):441-470.2.MaC,YaoJ,WangX,etal.Biodegradablepoly(lacticacid)/starchcompositeswitheco-friendlycelluloseasaneffectivefiller[J].JournalofMaterialsScience,2019,54(16):10931-10941.3.LiX,HuX,LiL,etal.Physicalandbiodegradablepropertiesofpoly(lacticacid)/thermosetcompositesbasedoncyanateesterresin[J].JournalofThermalAnalysisandCalorimetry,2020,139(4):2145-2158.4.LiY,ChenH,TianM,etal.Poly(lacticacid)reinforcedwithcellulosenanofiberbyextrusioncompounding[J].Polymer-PlasticsTechnologyandEngineering,2019,58(9):894-901.6.LiuZ,LiH.PreparationandPropertiesofPoly(lacticaci