纳米技术及纳米材料在塑料中的应用及展望

耐磨、 老化性等性能 ， 高了塑料的强度和韧性， 抗 提 甚 至具有 了抗菌 和 光催 化 等特 殊性 能 。纳米 黏 土添 加到Ｐ Ｅ中得到超高分子量 的聚乙烯 （ Ｈ Ｕ ＭＷＰ ） Ｅ， 其相对分子量在 １０ 以上 ， ５万 其耐磨 、 冲击、 耐 耐腐 蚀、 自润滑、 吸收冲击能等均为现有塑料 中最好的， 具有极大的工业开发前景。其相对分子量 ２０ ０ 万的 产 品耐磨 性 超 过碳 钢 ， 取 代 钢 材 用 于 阀 门 、 、 可 泵 轴
纳米 ＣＣ 、 ａ Ｏ。碳纳米 管 等纳 米材 料 ， 同样可大 大提 高 这些 塑 料 的 品质 ， 其得 到 更好 的应 用 和扩大 其应 使
用范围。 ２ 纳 米热 固性塑 料
热 固性 塑料 包括 环 氧树脂 、 不饱 和聚 酯、 酚醛树
脂 等 ， 最早 实现 工程 化应 用 的塑料 品种之一 ， 是 广泛 应 用 于 机械 、 电子 、 油 化 工 、 车和 航天 、 空、 石 汽 航 武
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内蒙 古石 油化 工
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纳米技术及纳 米材 料在塑料 中的应 用及展望
杨 晓芬
（ 内蒙古科技大学 包头师范学 院化学学 院 ， 内蒙古 包头 ０４３） １ ０ ０
摘
要 ： 文介 绍 了纳 米技 术和 纳 米材料在 塑料 中的应 用现状 和前 景展 望 。 本
１ 纳 米通 用塑料
产管材和异型材 ， 该材料具有质量轻、 耐磨、 耐腐蚀、 高强度、 无毒等特性 ， 是各类管道 的优选材料。 聚 丙烯 （ Ｐ 是 应用 很 广泛 的聚烯 烃材 料之一 ， Ｐ） 通 过在 聚 丙烯 （ Ｐ 中引入 纳米 粒 子 ， 以得 到增 强 Ｐ ） 可 增韧 的复合 材 料 。 引入 的纳米材 料主要 有粘土 、 可 蒙 脱土、 碳纳米 管 、 ａ Ｏ。ＳＯ２Ｔｉ 、ｎ 等 。 Ｃ Ｃ 、ｉ 、 Ｏ２Ｚ Ｏ 纳米 聚 丙 烯 复合材 料克 服 了传统 聚丙 烯材料 刚性 与韧性难 以相容 的矛盾 ， 代替 高 品质 的钢材是 汽 车业 、 可 包装 业 等行业 的理 想材 料 。如 果能实 现纳米 聚丙烯 的大 批 量生产 ， 使聚 丙烯 材料 的技 术 附加值 大大提 高 。 将
承、 导轨 、 工关 节等 。利 用 ＵＨＭＷＰ 人 Ｅ生 产 的超 高 强 度 轻 型 聚 乙烯 还 可 用 作 防 弹 衣 、 索 、 育 用 品 绳 体
器 装备 等领 域 。但 是 这类 塑料 的韧性 和加工性 能相
对 较差 ， 影响 了这类 塑 料应 用范 围 的扩 大 。 纳米 材料
技术的出现及其在塑料改性 中的研究和应用， 使这 类 塑料综 合 性能 的提 高提 供 了良好的机 遇 。 近年来 ， 已开发 出许 多 新 的 研究 成 果 ， 些 已达 到应 用化 或 某
产业 化水 平 。可添 加 的纳米 材料 有 ＳＯｚＡｌ 、 ａ ｉ 、 ｚ Ｂ一 Ｏ。 ＂ｏ。粘 土等 。 用 超声波 对纳 米 ＳＯ ｒ 、 ｉ 如 ｉ 进行 处理 ， 通
产业 结构 。 在聚苯 乙烯 （ Ｓ 和 丙烯 酸类 塑料 中通 过 引入 Ｐ ）
通用 塑料 指 聚 乙烯 （ Ｅ） 聚 丙 烯 （Ｐ）聚 氯 乙 Ｐ 、 Ｐ 、 烯 （Ｖ 、 Ｐ Ｃ） 聚苯 乙烯 （Ｓ 和 丙 烯 酸类 塑 料等 大 宗塑 Ｐ ） 料 产 品 。纳 米材 料 的出 现为塑 料 的改 性提 供 了广 阔 的空 间。纳 米技术 在 塑料 中最 早 就是 用 于通用 塑料 的 改性 。 聚 乙烯 中可 以复 合 的纳米 材料 有Ｃ Ｃ 、 在 ａ Ｏｓ ｓＯ 、 ｉ 、 ２ 、 ｎ ＳＣ、 米 蒙 脱 土 、 米 黏 ｉ ＴＯ２Ａｌ Ｚ Ｏ、 ｉ 纳 Ｏ。 纳 土、 碳纳米 管 等 。 米 复合 聚 乙烯 塑料 大大 提高 了聚 纳 乙烯 塑料 的品 质 ， 效 地 提 高 了塑料 的耐 热 、 候 、 百度文库 耐
关 键词 ： 米技术 ； 纳 纳米 材料 ； 塑料 ； 用 ； 望 应 展
中图分类号 ： Ｓ ６ Ｔ ２５
文献标识码： 文章编号 ：０ ６ ７８ （０ １１－ ０ ０－０ Ａ １ ０－ ９１ ２ １） ９ １５ ２
等 。利用 ＵＨＭＷＰ Ｅ通过 挤压 成型 的方法 可连续生
纳 米科技 是 ２ 世 纪 的前 沿科 学 科 技 ， 者 预料 １ 笔 今 后 的十年 间 ， 米 将会 成 为影 响塑 料 工业 发展 最 纳
大的因素 。无论是研究人员还是商家都对此投入了 极 大 的热 情 。 们可 以 预测 ， 我 使用 纳米 颗 粒做 添加剂 的聚 合物材 料 的发展 将 会达 到前 所 未有 的速 度 。 纳米 塑料是 指无 机填 料粒 子 以纳 米 尺寸 分散在 有 机 聚合物基 体 中 的复合 材料 。 由于 分散 粒子 表 面 与基 体之 间 形成 特 强 的作 用 力 ， 因此 表 现 出纳 米效 应， 有效地提高了塑料的耐热、 耐候、 耐磨等性能， 提 高 了塑料 的强 度和 韧性 ， 善 了塑 料 的抗 老化性 ， 改 而 且可赋予塑料各种功能将塑料功能化 ， 如抗菌杀菌、 自 清洁、 导电、 抗静 电、 透明、 阻透性和防紫外线等性 能 。纳米 塑料广 泛 应用 于航 空 、 讯 、 通 电信 、 汽车 、 电 器、 建材 、 装 材 料等 有 关 领 域 ， 一 种 全新 的高科 包 是 技 新 材料 ， 具有 广 阔 的商业 开 发 和应用 前景 。
在 聚 氯 乙烯 （ＶＣ 中可 通 过 纳米 材 料 Ｃ Ｃ 。 Ｐ ） ａＯ、 Ｓ０ Ｚ Ｏ、 纳米 管等 可 使其 具有 抗 冲 、 拉、 热 ｉ 、ｎ 碳 抗 耐
等优 异 的物理 性能 ， 高 了聚氯 乙烯 的品质 ， 大了 提 扩 Ｐ ＶＣ化学 建 材 的应用 范 围 ， 改变 化学 建材 领域 的 将