纤维素微晶增强天然胶乳性能研究开题报告

近年来，环境污染日益严重，开发新型增强材料成为当前技术面临的一项重要任务。随着纳米科学和工程技术在这方面的发展，纤维素微晶(MCC)成为一种有效的性能增强剂，用于改善传统材料的物理性能。纳米微晶纤维素是直径小于100 nm的超微细纤维，是纤维素的最小物理结构单元，具有高强度、高模量和高结晶度等特性回，应用广泛，这些材料对天然胶乳胶膜均有一定的补强作用。考虑到天然胶乳具有优良的吸能及附着力，有利于拓展它的应用范围，提高它的复合性能。有研究表明用纳米纤维素微晶补强天然胶乳取得了较理想的效果。虽然纳米纤维素微晶对天然胶乳有一定的增稠作用，但并不影响胶乳的工艺性能。在天然胶乳中加入少量的纳米纤维素微晶，天然胶乳硫化胶膜的物理进行性能即得到显著的提高，在纳米纤维素微晶用量为4%时，硫化胶膜的拉伸强度提高了69%~300%，定伸应力提高了105%，断裂伸长率提高了28.6%，撕裂强度提高了210%。.因而利用纤维素微晶增强天然胶乳性能是一项很有价值的研究。

医用手套作为医疗防护领域不可或缺的产品，尤其是在这三年的新冠肺炎疫情防控中，发挥着不可替代的作用。按材质，医用手套可分为乳胶手套、丁腈手套、聚乙烯(PE)手套和聚录乙烯(PVC)手套等，在很长一段时间里，乳胶手套因为其高弹性、透气性、杀菌性等优点，一直是医用手套的首选。乳胶手套应不仅能起到保护自身安全的作用，还能阻隔病毒、细菌等物质。但是天然橡胶胶乳（NR）具有直径为几百到几千纳米的微孔，而细菌的直径一般为0.5微米，有些病毒直径更小为几百甚至几十纳米，这些细菌病毒就会透过橡胶胶乳的微孔传播。为了减少传染的概率，就必须提高天然胶膜的致密性，减少孔隙的出现。而纤维素具有很好的生物相容性、无毒性、潜在功能性和亲水性。其具有高比表面积和凝胶状行为，因此在制备吸附材料方面有巨大的应用潜力。

针对上述问题，本研究旨在通过纳米科学理论，分析和检验天然胶乳，利用纤维素微晶增强其性能，探讨出不同比例下它们之间的吸附性和体积变化，以及它们对弹性模量的影响。

2. 研究内容和预期目标

1、通过实验，研究纤维素微晶(MCC)用量对纤维素微晶/天然乳胶(MCC/NR)复合胶膜的力学性能影响，确定纤维素微晶增强天然胶乳的最佳配比参数；

2、分析拉伸前后复合胶膜力学性能的表征变化，比较拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度等物理参数，推断出微晶纤维素的最佳补强效果；

3、预期目标：通过本研究，期望可以找出最佳比例，使纤维素微晶增强天然胶乳的性能最大，提高它的弹性模量和吸附性能，从而有效的改善其力学性能，拓展其应用范围，从而更好的保护环境。

3. 研究的方法与步骤

1、探究纤维素微晶增强天然胶乳的最佳配比参数：

1.1探究配合剂分散体对复合胶乳性能的影响：

经过查阅文献与多重比对，本课题选用50%硫磺、40%氧化锌分散体作为制备复合胶乳的配合剂。

1.2探究不同质量的纤维素微晶对天然胶乳的补强效果：

（1）纳米纤维素微晶/天然胶乳复合胶乳的制备:用台秤称取一定量用筛过滤过的浓缩天然胶乳，按干胶含量分别加入纤维素微晶量为0 g、0.1 g、0.2 g、0.3 g、0.4 g和0.5g的纤维素微晶，用去离子水稀释到各复合胶乳总固体含量均相同的状态，用磁力搅拌机搅拌40min,静置，真空脱泡，备用。

4. 参考文献

1. 孙东华,赵立广,黄文正,宋亚忠,刘伟强,李建伟,黄红海,王岳坤.天然胶乳制备超薄避孕套的研究[J].橡胶工业,2022,(08):608-613.

2. 张健.天然胶乳功能复合膜的制备机理及实验研究[D].导师：汪传生;边慧光.青岛科技大学,2022.

3. 马滨.微晶纤维素/天然胶乳复合材料的制备与表征[D].导师：韩飞雪.桂林电子科技大学,2020.

5. 计划与进度安排

(1) 2024-2024-1学期17-20周~2024-2024-2学期第1周~第2周（2024-3-1~2024-3-12），查阅资料，准备开题报告，外文论文翻译；

(2) 第3周~第5周（2024-3-15~4-2），技术路线设计、实验；

(3) 第6周~第9周（2024-4-5~4-30），淋洗剂制备，确定原材料、加工工艺参数；性能检测与优化；