1. 研究目的与意义（文献综述）

有机-无机杂化材料结合了有机聚合物和无机材料的优良特性，与相应的纯有机或无机材料相比，具有更好的机械、热学、生物、磁性、光学和光电性能，此外，杂化材料能够控制物质的结构，使材料的性能产生丰富的变化，在诸多领域具有广阔的应用前景，已成为材料科学领域的一个研究热点，有机-无机杂化材料的有机相和无机相之间的界面面积大，界面相互作用有两类：一类是化学键(如共价键、离子键和配位键)，另一类是较弱的次价力(如范德华力、氢键和静电力)。^[1,2]因此，它与传统意义上的复合材料相比有更多优越的性能，随着进一步研究会有更多的杂化材料被开发出来进入应用。

近年来，随着纳米科技的迅速发展，无机纳米粒子与聚合物之间强的界面相互作用而产生声、光、电、磁等性质，被广泛应用于聚合物的改性。纳米材料具有常规微细粉末材料所不具备的特殊性能，如：小尺寸效应、表面界面效应和量子尺寸效应等，因而表现出特殊的力学和化学特性，使其在各个领域有着广泛的应用#8943;^[3]纳米二氧化硅(si02)具有无毒、生物相容性好、化学稳定性和机械稳定性、亲水和多孔等性质。纳米结构的二氧化硅由于分子结构中存在着大量的不饱和残键和不同状态的羟基，分子结构呈三维硅石结构，这种结构可与树脂的某些基团发生键合作用，从而大大改善材料的热稳定性和化学稳定性；又由于其表面配位不足，表现出极强的活性。^[4,5]将纳米二氧化硅分散在材料中，可提高材料的强度、弹性，抗老化性和耐化学性；另外，它还具有吸附色素离子，降低色素衰减的作用，具有对抗紫外线的光学性能等^[6,7]。

聚乙烯醇具有独特的强力粘结性、皮膜柔韧性、平滑性、耐油性、耐溶剂性、保护胶体性、气体阻绝性和耐磨性，因此被大量用于生产涂料、粘合剂等，应用范围遍及建筑、木材加工、钢铁、高分子化工等行业，^[8,9,10]但聚乙烯醇胶粘剂本身也有其不足，如：易开裂、脆性大，从而限制了其应用。大量的研究数据表明，通过在复合材料基体中添加纳米级的增强体可以使复合材料的力学性能(如，强度、刚度，弹性模量等)有显著提高。^[11,12]随着人们环保意识的不断增强，开发绿色环保型产品已成为行业发展的主流方向。^[13,14]采用纳米二氧化硅粒子进行改性后的聚乙烯醇胶粘剂无毒，无污染，必将得以广泛应用，值得开展系统研究。^[15]本课题采用水为溶剂，pva作为主体，通过原位反应的方法在体系中引入纳米二氧化硅，以改善胶粘剂的胶粘强度和耐水性，为新型环保胶粘剂的制备提出新方案。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：聚乙烯醇水性胶粘剂的制备，将聚乙烯醇颗粒加入水中搅拌溶解，再加入表面活性剂，冷却后加入tdi和泡花碱继续搅拌，得到聚乙烯醇水性胶粘剂。

材料表征：用加入不同量纳米二氧化硅的聚乙烯醇胶粘剂胶接木块，利用万能材料拉伸试验机测试其粘接强度，以完成纳米改性聚乙烯醇胶粘剂的性能测试。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－8周：按照设计方案，制备纳米二氧化硅改性聚乙烯醇水性胶粘剂，并对其胶合强度和耐水性能进行测试。

第9－12周：采用拉曼光谱、扫描电镜等测试方法对制备出的胶粘剂进行结构测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 柳燕华.聚乙烯醇/丝素/纳米二氧化硅杂化膜的制备及性能研究[d].苏州大学,2012.doi:10.7666/d.y2134650.

[2] hiroyoshi matsuyama, j. francis young. intercalation of polymers in calcium silicate hydrate:a new synthetic approach to biocomposites[j]. chem. mater, 1999, 11: 16-19.

[3] 盖广清,林岳芃,徐博涵等.纳米二氧化硅改性聚乙烯醇胶粘剂的研究[j].广州化工,2012,40(7):116-117.doi:10.3969/j.issn.1001-9677.2012.07.041.