納米材料在塑料改性中的應(yīng)用

1、提高塑料的韌性和強(qiáng)度

　　納米材料的出現(xiàn)為塑料的增強(qiáng)、增韌改性提供了一種全新的方法和途徑。小粒徑分散相表面缺陷相對較少，非配對原子多。納米粒子的表面原子數(shù)與總原子數(shù)之比，隨其粒子的變小而急劇增大，表面原子的晶體場環(huán)境和結(jié)合能與內(nèi)部原子不同，具有很大的化學(xué)活性。晶體場的微粒化、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緊密結(jié)合，相容性比較好。當(dāng)受外力時，離子不易與基材脫離，能較好地傳遞所承受的外應(yīng)力。同時在應(yīng)力場的相互作用下，材料內(nèi)部會產(chǎn)生更多的微裂紋和塑料變形，能引發(fā)基材屈服，消耗大量沖擊能，從而達(dá)到同時增強(qiáng)增韌的目的。

2、改善塑料的加工性能

　　某些高聚物如黏均分子質(zhì)量在150萬以上的超高分子量聚乙烯，雖然具有優(yōu)良的綜合使用性能，但由于其粘度極高，導(dǎo)致成型加工困難，從而限制了推廣使用。利用層狀硅酸鹽片層間摩擦系數(shù)小的特點，將超高分子量聚乙烯與層狀硅酸鹽充分混合，制成納米稀土/超高分子量聚乙烯復(fù)合材料，可有效減少超高分子量聚乙烯分子鏈的纏結(jié)，降低粘度，起到良好的潤滑作用，從而大大改善了其加工性能。

3、增強(qiáng)塑料的抗老化性能

　　高聚物的抗老化性能直接影響到它的使用壽命和使用環(huán)境，尤其是對于農(nóng)用塑料和塑料建材，這是一個需要高度關(guān)注的指標(biāo)。太陽光中的紫外線波長為200~400nm，而280~400nm波段的紫外線能使高聚物分子鏈斷裂，從未使材料老化。納米氧化物對紅外、微波有良好的吸收特性，在納米氧化鋁、氧化鈦、氧化硅中可觀察到常規(guī)材料根本看不到的發(fā)光現(xiàn)象。將納米SiO2和TiO2適當(dāng)混配，可大量吸收紫外線，從而使材料抗老化。

4、納米材料的加入使塑料功能化

　　金屬納米粒子具有異相成核作用，能誘發(fā)形成某些賦予材料韌性的晶型。用低熔點金屬納米粒子填充聚丙烯，發(fā)現(xiàn)它在聚丙烯中可起到導(dǎo)電通道和增強(qiáng)、增韌的作用，同時其低熔點亦改善了復(fù)合材料的加工性能。