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纳米材料在塑料改性中的应用
编辑:WEIMA   浏览:369  时间:2019-1-8
(1)提高塑料的韧性和强度
纳米材料的出现为塑料的增强、增韧改性提供了一种全新的方法和途径。小粒径分散相表面缺陷相对较少,非配对原子多。纳米粒子的表面原子数与总原子数之比,随其粒子的变小而急剧增大,表面原子的晶体场环境和结合能与内部原子不同,具有很大的化学活性。晶体场的微粒化、活性表面原子的增多,使其表面能大大增加,因而可以和高聚物基材紧密结合,相容性比较好。当受外力时,离子不易与基材脱离,能较好地传递所承受的外应力。同时在应力场的相互作用下,材料内部会产生更多的微裂纹和塑料变形,能引发基材屈服,消耗大量冲击能,从而达到同时增强增韧的目的。
                                                     
(2)改善塑料的加工性能
某些高聚物如黏均分子质量在150万以上的超高分子量聚乙烯,虽然具有优良的综合使用性能,但由于其粘度极高,导致成型加工困难,从而限制了推广使用。利用层状硅酸盐片层间摩擦系数小的特点,将超高分子量聚乙烯与层状硅酸盐充分混合,制成纳米稀土/超高分子量聚乙烯复合材料,可有效减少超高分子量聚乙烯分子链的缠结,降低粘度,起到良好的润滑作用,从而大大改善了其加工性能。
 
(3)增强塑料的抗老化性能
高聚物的抗老化性能直接影响到它的使用寿命和使用环境,尤其是对于农用塑料和塑料建材,这是一个需要高度关注的指标。太阳光中的紫外线波长为200~400nm,而280~400nm波段的紫外线能使高聚物分子链断裂,从未使材料老化。纳米氧化物对红外、微波有良好的吸收特性,在纳米氧化铝、氧化钛、氧化硅中可观察到常规材料根本看不到的发光现象。将纳米SiO2和TiO2适当混配,可大量吸收紫外线,从而使材料抗老化。
 
(4)纳米材料的加入使塑料功能化
金属纳米粒子具有异相成核作用,能诱发形成某些赋予材料韧性的晶型。用低熔点金属纳米粒子填充聚丙烯,发现它在聚丙烯中可起到导电通道和增强、增韧的作用,同时其低熔点亦改善了复合材料的加工性能。

                             

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