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1、第40卷第8期塑料工業(yè)2012年8月CHINAPLASTICSINDUSTRY聚合物復(fù)合材料中的納米雜化串晶研究術(shù)孫偉東,陸波,權(quán)亞博,鄭國(guó)強(qiáng)(鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院材料成型及模具教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南鄭州450002)摘要:聚合物納米復(fù)合材料界面結(jié)晶處常形成納米雜化串晶(NHSK)。文章綜述了近年來(lái)納米雜化串晶結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展,介紹了NHSK形成的方法和影響NHSK形成和生長(zhǎng)的因素,并對(duì)NHSK的形成機(jī)理進(jìn)行了深入探究。最后,介紹了NHSK的應(yīng)用,并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)做了展望。關(guān)鍵詞:聚合物;納米復(fù)合材料;納米雜
2、化串晶中圖分類號(hào):TQ314.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1005—5770(2012)08—0001—06StudyontheNanoHybridShish。kebabsFormedinPolymerCompositesSUNWei。dong,LUBo,QUANYa。bo,ZHENGGuo。qiang(SchoolofMaterialScienceandEngineering,KeyLaboratoryofAdvancedMaterialsProcessingandMoldofMinistryofEducati
3、on,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450002,China)Abstract:Onthecrystallineinterfaceofthesemi—crystallinepolymerbasednanocomposites,nano—hy—bridshishkebabs(NHSK)wasoftenformed.TheprogressinNHSKstructurewasreviewed.ItincludedtheformationandgrowthmechanismsofNHSKan
4、ditsvariousinfluencingfactors.Besides,applicationsandperspectivesofNHSKwerealsodiscussed.Keywords:Polymer;Nanocomposites;NHSK目前,新材料、信息和生物技術(shù)是備受矚目的三結(jié)構(gòu),稱之為納米雜化串晶。NHSK作為一種新型界大高新技術(shù)領(lǐng)域,其中,新材料的研制與開發(fā)至關(guān)重面結(jié)晶結(jié)構(gòu),由于其在增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料界面相互要。由于納米粒子具有獨(dú)特的量子尺寸效應(yīng)、表面效作用及提高復(fù)合材料性能等方面顯示出極大
5、的潛力,應(yīng)以及宏觀隧道效應(yīng),納米復(fù)合材料表現(xiàn)出極其優(yōu)異引起了研究者的廣泛研究與探討。本文介紹了NHSK的物理、化學(xué)性能,擁有廣闊的應(yīng)用前景。聚合物基的形成機(jī)理和幾種形成方法,重點(diǎn)介紹了影響NHSK納米復(fù)合材料在各個(gè)方面均表現(xiàn)出了優(yōu)良的性能¨J,形態(tài)結(jié)構(gòu)的因素,最后闡述了NHSK的一些應(yīng)用和以然而聚合物基體與納米填料的界面黏結(jié)一直是亟待解后的研究方向。決的問(wèn)題。早在1963年,Mitsuhashi在攪拌溶液的條1納米雜化串晶的形成機(jī)理件下,首次觀察到聚乙烯(PE)結(jié)晶時(shí)形成了纖維傳統(tǒng)的串晶是聚合物溶液或熔體在流動(dòng)
6、或剪切場(chǎng)狀的晶體結(jié)構(gòu)。1965年,Pennings等首次報(bào)道了的作用下所形成的。根據(jù)DeGennes等提出的“無(wú)PE串晶結(jié)構(gòu)。之后,Thierry于1990年觀察到聚烯規(guī)線團(tuán)一伸直鏈”轉(zhuǎn)變理論,當(dāng)剪切達(dá)到臨界速率烴片晶在癸二酸二丁酯纖維表面附生生長(zhǎng),這種結(jié)構(gòu)時(shí),聚合物的分子鏈會(huì)從無(wú)規(guī)卷曲態(tài)迅速轉(zhuǎn)變成伸直實(shí)際上就是雜化串晶(HSK)。近幾年發(fā)現(xiàn)的納米雜鏈構(gòu)象,而這個(gè)轉(zhuǎn)變是直接完成的,沒(méi)有中間構(gòu)象?;?NHSK)-8]是一種新型的界面結(jié)晶結(jié)構(gòu),當(dāng)伸直分子鏈超過(guò)一個(gè)臨界摩爾質(zhì)量(M),它們它一般是以具有極高長(zhǎng)徑比
7、的納米級(jí)填料(碳納米就會(huì)聚集形成伸直的纖維狀晶體¨,以此作為管、電紡納米纖維、晶須等)作為伸直鏈晶體shish,而其余仍處于卷曲狀的聚合物分子鏈便會(huì)以(shish),誘導(dǎo)聚合物基體在其表面大量成核,并垂周期折疊的形式在shish上結(jié)晶,形成kebabs。這個(gè)直于填料長(zhǎng)軸周期性附生生長(zhǎng)形成折疊鏈片晶(ke.原理被稱作“線性成核”_I¨。而納米雜化串晶的形babs),最終形成類似于串晶(shish—kebabs)的晶體成機(jī)理與傳統(tǒng)串晶的形成機(jī)理有所不同,可以把國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51173171)聯(lián)系人ner
8、czheng@163.eom作者簡(jiǎn)介:鄭國(guó)強(qiáng),男,1977年生,副教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事聚烯烴成型加工形態(tài)結(jié)構(gòu)性能研究。塑料工業(yè)NHSK的形成機(jī)理歸結(jié)為以下三種。折疊鏈片晶,最終形成NHSK結(jié)構(gòu)。然而對(duì)于聚丙烯(1)尺寸依賴軟附生理論:Li等】最早提出了/CNTs體系,并未觀察到形成NHSK結(jié)構(gòu),作者認(rèn)為“尺寸依賴軟附生”原理來(lái)解釋PE/碳納米管可能由于聚丙烯分子鏈呈螺旋形構(gòu)象,不