聚合物纳米复合材料的制备技术

2 插层法
插层法是把聚合物插入到经过插层剂处理过的层状硅酸盐粘 土（如蒙脱土）的片层间，形成插层型和剥离型结构的纳米复合 材料。 首先介绍蒙脱土的晶体结构，如下图：
蒙脱土的宏观结构：
2．1 聚合物插层
2．1．1 熔融插层法
熔融插层法是一种制备热塑性聚合物纳米复合材料的实用技 术。在加热熔融热塑性聚合物以后，高分子链就有可能插人到层 状硅酸盐的片层间，形成插层结构纳米复合材料。 用熔融插层法可以制备多种热塑性塑料／层状粘土的纳米复 合材料，如PS、尼龙6、PEO、PCL、PP等。
2．1．2 溶液插层法
溶液插层技术是先将离子交换过的粘土分散在合适的溶剂中， 再于聚合物溶液混合并搅拌，生成杂化物溶液，然后再蒸发掉溶剂， 得到聚合物-粘土纳米复合材料的方法。例如：
2．1．3 液体插层法
液体插层法是指利用液体聚合物分子链末端含有可与蒙脱土进 行阳离子交换的官能团，提高了插层推动力，因而制得分散效果 较好的纳米复合材料。 液体插层法目前主要应用在液体橡胶中，例如使用端氨基液体 NBR橡胶，将蒙脱土分散到水中，强烈搅拌下混合均匀，得到了 NBR/蒙脱土纳米复合材料。
2．2 单体插层聚合法
单体插层聚合法又称为原位聚合插层，它首先把层状硅酸盐分散 在单体中，使部分单体进入片层间，然后单体开始聚合。层状硅酸 盐被进入到片层问的单体所膨胀。随着分子链在层间的不断增长， 最终导致了硅酸盐片层的剥离，形成了纳米复合材料。
3 共混法
共混法就是先制备出各种形态的纳米粒子，然后与聚合物直接 混合，形成纳米复合材料。它是制备纳米复合材料最简单的一种方 法。常见的纳米粒子填料有纳米CaCO3、ZnO、SiO2和TiO2等。共混 方法包括熔融共混、机械共混等。
4 结束语
聚合物纳米复合材料具有许多与传统复合材料不同的特性。 对于聚合物，层状硅酸盐纳米复合材料而言，它可以在硅酸盐低 含量的情况下提高聚合物的力学性能、耐热性等；对于用其它形 态的纳米粒子制备的聚合物纳米复合材料，其韧性、强度和其他 性能也能获得显著提高。 推广高性能纳米复合材料应用的关键是要找到有效并且能进 行工业化生产的制备技术，只有这样才能降低成本，使纳米复合 材料产品获得满意的性价比，进而推动纳米复合材料在各个领域 的应用。
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其他制备方法：
1：溶胶-凝胶技术：具体方法是使烷氧金属或金属盐等前驱
物在有机溶剂中形成均质溶液，溶质发生水解反应生成纳米粒子 并形成溶胶，溶胶经蒸发干燥转变为凝胶。
2：纳米微粒原位生成技术：其过程是使混合聚合物与可
溶性无机分子前期与适当的溶剂中相结合，通过某中反应在聚合 物中原位生成无机纳米微粒。例如：
聚合物纳米复合材料的制备技术
姓名：杨军 学号：2060154
1 概述
聚合物纳米复合材料是近年来涌现出来的一种新型复合材料， 它是通过在聚合物基体中分散少量具有纳米尺寸的填料粒子制成 的。 目前有多种方法可用于制备聚合物纳米复合材料，其中制备 工艺比较简单、有发展前途并且容易进行工业化生产的是插层法 和共混法。 详细分类见下图：