常見(jiàn)的納米高分子基復(fù)合材料運(yùn)用

1、常見(jiàn)的納米高分子基復(fù)合材料運(yùn)用關(guān)鍵詞：納米高分子材料; 納米塑料; 納米橡膠;納米技術(shù)一詞從提出到發(fā)展只有二十幾年的時(shí)間, 它的提出掀起了科技屆的研究浪潮, 有專(zhuān)家預(yù)言它必將引領(lǐng)新時(shí)代的科技變革, 于是世界各國(guó)、地區(qū)都積極制定計(jì)劃, 加強(qiáng)投入, 力爭(zhēng)占領(lǐng)科技至高點(diǎn)。近年來(lái), 隨著納米技術(shù)的成熟與改善, 國(guó)內(nèi)外對(duì)于聚合物基納米復(fù)合材料的研究已顯現(xiàn)成效。高分子基納米復(fù)合材料是各種納米結(jié)構(gòu)單元與有機(jī)高分子材料復(fù)合形成的一種新型材料, 常見(jiàn)的納米高分子基復(fù)合材料有:納米復(fù)合塑料、納米復(fù)合橡膠、納米復(fù)合纖維。1、 納米復(fù)合塑料納米復(fù)合塑料是指塑料中分散了納米級(jí)尺寸的超微細(xì)分散相, 分散相為聚合物時(shí), 稱(chēng)

2、為聚合物分子納米復(fù)合塑料;分散相為無(wú)機(jī)填料時(shí), 稱(chēng)為無(wú)機(jī)填料納米復(fù)合塑料, 研究較多的是無(wú)機(jī)填料作為分散相。眾所周知, 塑料作為一種用途廣泛的材料有著自身的缺點(diǎn):如強(qiáng)度較差、不耐老化、透氣性差等。發(fā)展納米復(fù)合塑料可以很好地改善這些方面的性能。1) 無(wú)機(jī)納米材料復(fù)合塑料能夠很好地改善塑料的強(qiáng)度, 起到增強(qiáng)增韌的效果。比如在尼龍塑料當(dāng)中增加少量的納米粘土生產(chǎn)的納米復(fù)合塑料, 既保持了產(chǎn)品的塑性, 又提高了它的剛性和強(qiáng)度, 更提高了它的抗彎能力, 可以作為車(chē)體材料進(jìn)行使用。2) 使用納米添加劑改善的塑料制品可以大大提高抗老化能力, 塑料的老化主要原因是光老化, 將納米Ti O2等粒子填充到塑料基體當(dāng)

3、中, 納米Ti O2可以很好地吸收紫外線, 降低紫外線對(duì)塑料的破壞, 提高塑料制品的抗老化能力。比如用添加0.1%0.5%的納米Ti O2制成的透明塑料包裝材料包裝食品, 可以減少紫外線對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)成分的損失, 保持食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。3) 可以賦予塑料一些新的功能。比如在農(nóng)膜的使用當(dāng)中, 有一種納米轉(zhuǎn)光膜, 它就是利用納米技術(shù), 在農(nóng)膜塑料生產(chǎn)過(guò)程中添加納米黏土, 這種農(nóng)膜被稱(chēng)為納米轉(zhuǎn)光膜, 由于納米黏土的存在, 它能夠很好地強(qiáng)化、放大有利于農(nóng)作物生產(chǎn)的特征光, 而過(guò)濾掉不利于農(nóng)作物生長(zhǎng)的光, 從而大大促進(jìn)農(nóng)作物的光合作用, 使農(nóng)作物果實(shí)更大更有營(yíng)養(yǎng)。2、 納米復(fù)合橡膠納米橡膠是指尺寸在1100的

4、納米無(wú)機(jī)粒子分散在連續(xù)相橡膠基體中構(gòu)成的復(fù)合材料。利用納米粒子作為補(bǔ)強(qiáng)材料填充到橡膠中, 可以很好地發(fā)揮納米粉體的小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)等表面效應(yīng), 提高粉體與橡膠大分子間作用力的, 彌補(bǔ)界面區(qū)化學(xué)作用力的缺乏, 從而增強(qiáng)對(duì)橡膠的補(bǔ)強(qiáng)效果。賦予橡膠制品更高的性能, 延長(zhǎng)橡膠制品的使用壽命?，F(xiàn)有研究表明, 納米黏土復(fù)合橡膠能夠很好地提高材料的模量、硬度和強(qiáng)度, 提高橡膠的氣體阻隔性、耐油、阻燃性能。Si3N4陶瓷粉體分散在橡膠中, 能很好地發(fā)揮Si3N4的高化學(xué)穩(wěn)定性、優(yōu)良的機(jī)械性能和介電性能。3、 納米復(fù)合纖維納米纖維有廣義和狹義之分, 狹義的納米纖維指纖維直徑為納米量級(jí)的超細(xì)纖維, 廣義的納米

5、纖維還包括將納米顆粒填充到普通纖維中對(duì)其進(jìn)行改性的纖維。目前國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)是后者;所采用納米顆粒的性能不同, 可開(kāi)發(fā)各種不同的功能性纖維。1) 可用于開(kāi)發(fā)抗菌纖維產(chǎn)品, 將具有抗菌作用的成分:銀離子、銅離子、鋅離子等微粒離子及其化合物通過(guò)物理吸附離子交換等方法制成抗菌劑, 填充至纖維材料中, 金屬離子在低濃度下可以破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜或細(xì)胞原生質(zhì)活性酶的活性, 從而起到抗菌作用。這種抗菌纖維常用來(lái)制作手術(shù)服、護(hù)士服、手術(shù)巾等醫(yī)療用品, 還可制造衣物、鞋襪等生活用品。2) 可用于開(kāi)發(fā)紫外線防護(hù)纖維, 將Zn O、Si O2等納米粉體利用共混紡絲法或后整理法制得防紫外線纖維或織物。納米材料可做紫外線

6、屏蔽劑, 主要是因?yàn)榧{米粒子的尺寸比紫外線相當(dāng)或更小, 小尺寸效應(yīng)導(dǎo)致其對(duì)紫外線的吸收更強(qiáng)。通過(guò)以上方法制得的紫外線防護(hù)纖維可廣泛用于制造遮陽(yáng)傘、遮陽(yáng)冒、泳衣、防曬服等。3) 可用于開(kāi)發(fā)遠(yuǎn)紅外纖維。研究表明, 將具有較高遠(yuǎn)紅外發(fā)射率的陶瓷微粉加入到高分子聚合物中, 經(jīng)紡絲加工可制成遠(yuǎn)紅外納米纖維, 其中的納米粒子可以有效地吸收材料本身釋放的遠(yuǎn)紅外射線, 從而達(dá)到促進(jìn)血液循環(huán), 調(diào)節(jié)新陳代謝的保溫保健功能。同樣, 由于納米粒子可以很好地吸收電磁波, 這種纖維材料還可以用于制作軍用服裝。4) 可用于開(kāi)發(fā)超雙疏織物。對(duì)織物進(jìn)行納米表面處理, 使之形成納米尺寸的凹凸結(jié)構(gòu), 利用納米結(jié)構(gòu)的表面效應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)既疏水又疏油的超雙疏性。納米技術(shù)作為一項(xiàng)高新技術(shù)在材料領(lǐng)域有著非常廣闊的應(yīng)用前景, 而高分子材料作為發(fā)展最快、品種多樣、應(yīng)用廣泛、價(jià)廉性優(yōu)的一類(lèi)材料, 加強(qiáng)兩者結(jié)合的有機(jī)結(jié)合, 可實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)高性能高分子材料的現(xiàn)實(shí)意義。參考文