淀粉基生物降解高分子材料的制備與性能研究的開(kāi)題報(bào)告一、選題背景近年來(lái)，隨著全球環(huán)境污染日益嚴(yán)重，生物可降解材料逐漸成為了研究的熱點(diǎn)。生物降解材料具有無(wú)毒、可降解、對(duì)環(huán)境友好等特性，因此被廣泛應(yīng)用于包裝材料、醫(yī)療材料等領(lǐng)域。而生物降解材料的核心是其材料基體。目前市面上已經(jīng)有一些生物降解材料，如PLA、PHA、PBS等，但這些材料大多數(shù)都是基于生物基礎(chǔ)上制備的，其價(jià)格和性能依然無(wú)法完全替代傳統(tǒng)的石油基高分子材料。因此，尋求一種完全可降解的高分子材料，既具有較高的性能，又能夠替代現(xiàn)有的高分子材料，具有重要的理論研究和應(yīng)用價(jià)值。二、研究目的及意義本研究旨在研究一種以淀粉為基礎(chǔ)的生物降解高分子材料。通過(guò)在淀粉分子結(jié)構(gòu)中引入交聯(lián)劑，使得淀粉分子間產(chǎn)生交聯(lián)，從而提高了材料的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。研究通過(guò)調(diào)節(jié)交聯(lián)劑的加入量、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度等條件對(duì)材料的性能進(jìn)行優(yōu)化。最終得到一種具有完全可降解性、良好的生物兼容性、較高的強(qiáng)度和韌性的高分子材料。本研究意義在于，尋求一種更為環(huán)保和可循環(huán)利用的材料替代傳統(tǒng)的高分子材料，同時(shí)為生物材料的研究提供新思路。三、研究?jī)?nèi)容1.淀粉基高分子材料的合成以淀粉為基礎(chǔ)，通過(guò)引入交聯(lián)劑（如氧化鋁、聚乙二醇等）實(shí)現(xiàn)淀粉分子間交聯(lián)，然后通過(guò)加熱干燥制備淀粉基高分子材料。2.材料性能測(cè)試測(cè)試淀粉基高分子材料的力學(xué)性能（如拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等）、熱學(xué)性能（如熱穩(wěn)定性、熱分解性等）、降解性能和生物兼容性等。3.條件優(yōu)化通過(guò)調(diào)節(jié)交聯(lián)劑的加入量、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度等條件對(duì)材料性能進(jìn)行優(yōu)化，獲得最佳性能的淀粉基高分子材料。四、研究計(jì)劃及進(jìn)度安排1.研究計(jì)劃第1年：熟悉生物降解材料相關(guān)背景知識(shí)，學(xué)習(xí)淀粉基高分子材料的制備方法，進(jìn)行初始實(shí)驗(yàn)。第2年：進(jìn)行較完整的批量實(shí)驗(yàn)，測(cè)試材料基本性能，優(yōu)化條件改善材料性能。第3年：深化材料應(yīng)用拓展，制備出實(shí)用樣品材料，并對(duì)其進(jìn)行全面測(cè)試和應(yīng)用領(lǐng)域的試驗(yàn)。2.進(jìn)度安排第1年：撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述，完成初步實(shí)驗(yàn)。第2年：完成批量實(shí)驗(yàn)和條件優(yōu)化，并開(kāi)始撰寫(xiě)論文。第3年：完成樣品材料的制備和測(cè)試，并完成論文撰寫(xiě)、答辯等工作。五、預(yù)期成果1.制備出一種具有完全可降解性、良好的生物兼容性、較高的強(qiáng)度和韌性的淀粉基高分子材料。2.對(duì)淀粉基高分子材料的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行深入研究，為生物材料研究提供新思路。3.推動(dòng)生物降解材料的實(shí)際應(yīng)用，促進(jìn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。六、研究經(jīng)費(fèi)本研究所需經(jīng)費(fèi)主要包括材料采購(gòu)、化學(xué)試劑購(gòu)買(mǎi)、設(shè)備維護(hù)、實(shí)驗(yàn)動(dòng)力等費(fèi)用，預(yù)計(jì)總經(jīng)費(fèi)為**萬(wàn)元。七、研究條件本研究所需實(shí)驗(yàn)室位于**大學(xué)**學(xué)院，擁有完備的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員，實(shí)驗(yàn)室配有相關(guān)的環(huán)保與儲(chǔ)存設(shè)備。八、參考文獻(xiàn)1.Kim,S.(2016).Synthesisandcharacterizationofstarch-basedbiodegradablepolymers.AdvancedMaterialsResearch,1134,18-22.2.Shi,W.,Peng,M.,Xiao,B.,&Wen,M.(2017).Preparationandpropertiesofcrosslinkedstarch-basedbiodegradablematerials.JournalofAppliedPolymerScience,134(7),44486.3.Sinha,V.,Datta,S.,&Besra,L.(2012).Synthesisandcharacterizationofcross-linkedstarch/polyvinylal