無機(jī)納米粒子_聚合物復(fù)合材料研究進(jìn)展.pdf

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1、第23卷第2期青島化工學(xué)院學(xué)報(bào)Vol.23No.22002年6月JournalofQingdaoInstituteofChemicalTechnologyJun.2002文章編號(hào):1001-4764(2002)02-0027-04無機(jī)納米粒子/聚合物復(fù)合材料研究進(jìn)展朱連超,彭紅瑞,張志(青島化工學(xué)院納米材料研究所,山東青島,266042)摘要:綜述了無機(jī)納米粒子/聚合物復(fù)合材料的制備方法,納米粒子的表面改性處理;著重介紹了納米粒子在改進(jìn)聚合物力學(xué)、熱學(xué)、電性能、光學(xué)性能等方面的應(yīng)用。關(guān)鍵詞:無機(jī)納米粒子;復(fù)合材

2、料;改性中圖分類號(hào):TB383文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AProgressinInorganicNano-Particle/PolymerCompositeZHULian-chao;PENGHong-rui;ZHANGZhi-kun(InstituteofNanostructuredMaterials,QingdaoInstituteofChemicalTechnology,ShandongQingdao266042)Abstract:Thepreparationprocessesofinorganicnano-partic

3、le/polymercompositeandthesurfacetreatmentmethodsfornano-particleswerebrieflyreviewedinthispaper.Theapplicationsofnano-particlesforthemodificationofpolymerpropertieswereintro-ducedindetail.Keywords:inorganicnano-particle;composite;modification用填料對(duì)高分子材料進(jìn)行改性已有很

4、長的歷1納米粒子改性高分子材料的理論基礎(chǔ)史,從最初的增量、降低成本,發(fā)展到后來的增強(qiáng)、增韌基體樹脂以替代某些工程塑料,從注重力學(xué)納米粒子改性高分子材料的理論體系至今尚性能的提高進(jìn)而開發(fā)功能性高分子材料,如生物未建立。認(rèn)為不同物質(zhì)的納米粒子與不同的高分[1][2]醫(yī)用高分子、粘結(jié)性塑料磁體及壓電體、填充子之間作用機(jī)理不同;不同物質(zhì)的納米粒子與同[3][4][5]型導(dǎo)電塑料、壓敏塑料,PTC材料、智能高一種高分子之間的作用機(jī)理也不相同。納米粒子[6]分子材料等。納米材料是指由極細(xì)晶粒組成、特與高分子之間既有物理作用

5、也有化學(xué)作用,物理征維度尺寸在納米數(shù)量級(jí)(1~100nm)的固體材作用是它們之間存在范德華力,即存在于高分子料,與常規(guī)材料相比,納米材料具有一些特有的效鏈之間的納米粒子可以改變鏈間的作用力;化學(xué)應(yīng),如量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、宏觀作用是納米粒子由于小尺寸使其表面活性點(diǎn)和大量子隧道效應(yīng)等,從而納米材料表現(xiàn)出與常規(guī)材分子之間可以形成化學(xué)鍵的結(jié)合。改性后高分子料不同的性能,這些性能為其在催化、濾光、磁介材料的特殊性能是由納米粒子的表面效應(yīng)、體積質(zhì)及新材料領(lǐng)域中的應(yīng)用提供了廣闊的天地。效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀

6、量子隧道效應(yīng)等綜合作將納米粒子填充聚合物的研究工作對(duì)聚合物用的結(jié)果。的填充改性還是對(duì)新型、多功能復(fù)合材料的開發(fā)2復(fù)合材料的制備方法都有重要的實(shí)際意義。目前,聚合物/納米復(fù)合材料已經(jīng)成為材料學(xué)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。為進(jìn)一步提高聚合物基復(fù)合材料的性能,增收稿日期:2001-07-06作者簡介:朱連超(1976~),男,碩士研究生;指導(dǎo)教師:彭紅瑞(1962~),男,高級(jí)工程師28青島化工學(xué)院學(xué)報(bào)第23卷強(qiáng)各組分間的相互作用,把其中的一個(gè)或多個(gè)組溶的聚合物靠原位生成而嵌入無機(jī)網(wǎng)絡(luò)中。分以納米尺寸或分子水平均勻地分散在聚合物

7、基用溶膠凝膠法合成納米復(fù)合材料的特點(diǎn)是:體中便得到聚合物基納米復(fù)合材料。與微觀相分無機(jī)、有機(jī)分子混合均勻,可精密控制產(chǎn)物材料的離型高分子復(fù)合材料的分散相尺寸0.1~1m成分,工藝過程溫度低,材料純度高,透明度高,有相比,是非常微細(xì)的分散。聚合物基納米復(fù)合材料機(jī)相與無機(jī)相以分子間作用力、共價(jià)鍵結(jié)合,甚至制備方法主要有以下五種。因聚合物交聯(lián)而形成互穿網(wǎng)絡(luò)。缺點(diǎn)在于:因溶劑2.1共混法揮發(fā),常使材料收縮而易脆裂;前驅(qū)物價(jià)格昂貴且共混法是一種傳統(tǒng)的方法,也是最常用、最簡有毒;因找不到合適的共溶劑,制備聚苯乙烯單的制備

8、納米復(fù)合材料的方法。它是指在機(jī)械力(PS)、聚丙烯(PP)、PE(聚乙烯)等常見品種的納作用下將納米粒子直接加入到聚合物基體中進(jìn)行米復(fù)合材料比較困難。混合,具體可分為:普通機(jī)械共混,溶液共混,乳液2.5其它方法[8]共混,熔融共混等。除此之外,如離子交換法等在聚合物/納米共混法將納米粒子與材料的合成分步進(jìn)行,復(fù)合材料的制備過程中也得到了一定的應(yīng)用。其優(yōu)點(diǎn)在于合成過程中可以控制粒子的形態(tài)

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