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無機(jī)納米粒子/聚合物復(fù)合材料的主要制備方法

來源:塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2013-08-23 09:17:52點(diǎn)擊率:

  【塑膠五金網(wǎng)】無機(jī)納米粒子具有巨大的比表面積,表面能很高,納米粒子很容易發(fā)生團(tuán)聚。納米 粒子之間相互團(tuán)聚,形成團(tuán)聚體,使之難以在聚合物基體中很好地分散,這就不僅不能 發(fā)揮納米粒子改性聚合物的效果,反而可能會(huì)降低性能。無機(jī)納米粒子/聚合物復(fù)合材 料制備方法研究的一個(gè)重要內(nèi)容就是解決納米粒子的團(tuán)聚問題,實(shí)現(xiàn)納米級(jí)的分散。

 ?、俨鍖訌?fù)合法 插層復(fù)合法用于制備具有層狀結(jié)構(gòu)的無機(jī)物(主要是層狀硅酸鹽, 以蒙脫土為代表) 與聚合物的復(fù)合材料。其方法有多種,可以在層狀硅酸鹽的層間插 入插層劑 (如烷基季胺鹽等),使層間距被撐大; 進(jìn)而將經(jīng)過上述處理的層狀硅酸鹽與 聚合物單體復(fù)合,使聚合物單體插入層間,再在一定條件下使單體聚合,層狀硅酸鹽以 納米尺度分散于聚合物基體中,形成納米復(fù)合材料,也可采用聚合物熔體、溶液或乳液 進(jìn)行插層的方法。

  ②原位聚合法 原位聚合又稱原位分散聚合。該方法先使納米粒子在聚合單體中均 勻分散,然后在一定條件下聚合,形成納米復(fù)合材料。這一方法制備的復(fù)合材料中納米 粒子可均勻分散。原位聚合也有其不足之處,就是某些納米粒子或納米粒子的表面改性 劑,可能使聚合過程產(chǎn)生不利影響,如阻聚或發(fā)生副反應(yīng)。

  ③共混法 共混法是將各種無機(jī)納米粒子與聚合物直接進(jìn)行機(jī)械共混而制得的一類 復(fù)合材料,有溶液共混、懸浮液或乳液共混、熔融共混等。其特點(diǎn)是過程較簡(jiǎn)單,容易 實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。缺點(diǎn)是要使納米粒子呈納米級(jí)的均勻分散較困難。目前通過對(duì)納米粒子的 表面改性和選擇合適的加工工藝,已經(jīng)可以通過共混法使納米粒子在聚合物基體中達(dá)到 納米級(jí)分散。

  此外,納米粒子制備方法還有溶膠-凝膠法,該方法是納米粒子及復(fù)合材料制備中 應(yīng)用 早的一種方法。

  比較上述幾種方法,共混法 易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),插層法適于制備具有層狀結(jié)構(gòu) 的無機(jī)物的納米復(fù)合材料,原位聚合法更利于納米粒子的均勻分散,溶膠-凝膠法也有 諸多的應(yīng)用。這幾種方法都有自己發(fā)展的廣闊空間。本書將側(cè)重于介紹共混法在制備無 機(jī)納米粒子/聚合物復(fù)合材料中的基本規(guī)律和主要研究結(jié)果。插層法在對(duì)層狀結(jié)構(gòu)無機(jī) 物進(jìn)行插層處理后,也要通過共混制成納米復(fù)合材料。

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