超临界二氧化碳中天然橡胶化学改性的研究的开题报告一、研究背景和意义天然橡胶（NaturalRubber，NR）是一种具有优异性能的高分子材料，在工业和生活中广泛应用。然而，由于其低耐热性、低硬度和易老化等缺点，限制了其在一些特殊领域的应用。因此，对于NR的性能改进和功能化研究具有重要的意义。超临界流体作为一种新型的反应介质，在合成、提取和改性等领域已经得到了广泛的应用。超临界二氧化碳（SupercriticalCarbonDioxide，SC-CO2）是一种良好的超临界流体，具有许多优异的性质，如高扩散性、低粘度和非极性等特点。因此，将超临界二氧化碳引入到天然橡胶的改性反应中，可以实现可持续化发展和环保化生产。本研究旨在使用超临界二氧化碳介导的反应，对天然橡胶进行化学结构和性能的改性，为其在工业和生活中的应用提供更多的可能性和前景。二、研究内容和方法本研究旨在使用SC-CO2中的反应机理对NR进行化学改性，主要研究内容包括：1.使用超临界二氧化碳作为介质，对NR进行化学处理，改变NR的化学结构和物理性质。2.对处理后的NR进行表征，包括结构表征、力学性能测试、耐热性测试等。3.探究超临界二氧化碳介导的反应机理，分析其影响因素和优化方案。本研究采用超临界二氧化碳作为反应介质，通过改变温度、压力和反应时间等影响因素，进一步探究反应机理和调节反应条件。采用FTIR、NMR、XPS等手段对处理后的样品进行结构表征，使用万能材料试验机对样品的力学性能进行测试，使用TG-DTA分析仪对样品的热稳定性进行测试。三、研究预期成果1.成功使用超临界二氧化碳作为反应介质，对天然橡胶进行化学结构和性能的改性。2.掌握超临界二氧化碳介导的反应机理，探究影响因素和优化方案。3.对处理后的NR进行全面表征，包括结构表征、力学性能测试、耐热性测试等，评估其性能改进效果。4.为天然橡胶的性能改进和功能化开辟新的思路和方法。四、拟定研究计划本研究共计三年，拟定研究计划如下：第一年：理论基础学习和实验条件搭建。1.系统学习超临界流体化学和天然橡胶的基本知识。2.确定反应参数，搭建反应条件下的同步采样系统。3.尝试不同的反应条件，探究超临界二氧化碳对NR的化学作用。第二年：反应机理探究和性能表征。1.采用表征手段对处理后的NR进行结构表征和性能测试。2.探究反应过程中的反应机理和影响因素。3.分析和评估处理后的NR的力学性能和耐热性能的变化。第三年：成果总结和学术论文撰写。1.统计和分析所有数据，总结研究成果。2.撰写学术论文并参加国内外学术会议，发表论文。