1. 研究目的与意义（文献综述）

天然纤维素是地球上最丰富的生物质资源，是自然界中分布最广的生物高分子，它存在于各种各样的生物中，如植物、动物、一些细菌等。纤维素为大分子多糖。纤维素纳米晶(cnc)是天然纤维被硫酸水解或酶水解后制备提取出的一种纳米级的纤维素，具有优良的生物相容性、高结晶度、高模量和高透明性等特性和性能。

cnc是一种兼具来源广泛、无毒、可生物降解、力学性能优异以及可制备出不同形态和性能的纳米颗粒等特点的新型增强填料。近年来在高分子领域引起了极大的关注，但大部分研究局限于塑料领域，鲜见于增强橡胶.早期的科学研究发现，将刚性纤维素纳米晶加入橡胶弹性体材料，棒状纳米晶能够通过表面羟基形成的氢键相互作用，构建逾渗网络，显著地提高橡胶材料的储能模量。纤维素纳米晶增强橡胶不仅可改善橡胶的力学性能(提高橡胶的强度、模量)，而且对橡胶的加工性能有积极影响，与此同时还能赋予橡胶可降解特性，减轻由传统填料增强橡胶所带来的环境污染压力。

目前国内外纳米纤维素增强橡胶的研究主要集中在力学性能方面，也有少量关于吸水性能、阻隔性能、导电性以及动态力学性能等的。纳米纤维素由于表面较多的羟基而呈较强的极性，寻找高效且简易的方法对其表面改性以改善其在基体内的分散以及与橡胶基体的相容性，仍是目前亟待解决的问题。

2. 研究的基本内容与方案

对纤维素纳米晶进行表面硅烷化修饰，引入硫元素诱导后续反应性复合，构建反应性增容复合体系，提高天然橡胶基复合材料热力学性能。

首先，采用硫酸水解的方法，从棉短绒中提取纤维素纳米晶。

其次，对纤维素纳米晶进行表面硅烷化修饰，包括如下操作：将cnc溶于乙醇水混合溶剂中并采用均质超声进行分散、通过磁子搅拌将硅烷偶联剂si69溶于乙醇水混合溶剂中并进行预水解得到硅醇、上述两种溶液搅拌反应（前者逐滴加入）、对产物进行后处理、对产物进行表征。

3. 研究计划与安排

（1）2017-03-10前完成开题报告撰写

（2）2017-04-15前完成复合材料的制备

（3）2017-05-20前完成复合材料的结构与性质表征和分析

4. 参考文献（12篇以上）

(1) 冯文江, 贾德民, 郭宝春. 橡胶纳米复合材料的一些新进展[d]. 高分子通报, 2014(05) .

(2) 古菊, 梁小容, 黄飞, 汪娟, 黄仕文. 纳米纤维素补强橡胶研究进展[d]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2016, 02:124-132.

(3) 李育飞, 白绘宇, 王玮, 马丕明, 东为富, 刘晓亚. 纳米晶纤维素改性及其功能性材料的研究进展(优先出版)[d]. 纤维素科学与技术, 2016(01).