塑料/无机物纳米复合材料(
简称OINC
)是以塑料为基体(连续相)、无机物以纳米尺度(
小于100nm
)分散于基体中的新型高分子复合材料。本文首先跟大家分享了
塑料在不同的定向改性时选用何种无机纳米填料
,同时也带大家简单了解一下
聚合物无机纳米材料的生产方法。
无机纳米粒子在塑料改性时通常是作为添加剂或填料,相比于常规添加剂,纳米添加剂在用量大幅度降低的同时,对改性塑料性能提升更加明显;以下是塑料定向改性及其相应纳米添加剂的选用合集:
1:高性能阻燃塑料
可选用纳米材料添加剂:
纳米级矽酸盐
|
2:超高流动性高分子量塑料
可选用纳米材料添加剂:
纳米级碳酸钙
|
3:亲水性塑料
可选用纳米材料添加剂:
纳米级二氧化矽
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4:高介电系数塑料
可选用纳米材料添加剂:
纳米级钛酸钡
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5:抗菌除臭塑料
可选用纳米材料添加剂:
纳米级氧化鋁、纳米级氧化钛、纳米级氧化锌纳米级氧化锆
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6:电磁波遮蔽塑料
可选用纳米材料添加剂:
纳米级铁氧体、纳米级导电高分子、纳米碳管
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7:半导体塑料
可选用纳米材料添加剂:
纳米级CdS 或CdSe
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8:磁性塑料
可选用纳米材料添加剂:
纳米级磁性粉(氧化铁)
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9:耐磨耗塑料
可选用纳米材料添加剂:
纳米级氧化矽
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10:导电塑料
可选用纳米材料添加剂:
纳米级金属粉、纳米级导电高分子、纳米级氧化锌、纳米级氧化锡、纳米级碘化铜、纳米級碳粉
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11:UV/IV屏蔽塑料
可选用纳米材料添加剂:
纳米级氧化铝
|
共混法即纳米粒子直接分散法,该方法是首先合成各种形态的纳米粒子,再通过各种方式将其与有机聚合物混合。
现如今改性厂商就是通过
熔融
的方式进行共混,即先将表面处理过的纳米材料与聚合物
混合
,然后经过
塑化、分散
等过程,使纳米材料以纳米水平分散于聚合物基体中,达到对聚合物改性的目的,
该方法的优点是与普通的聚合物共混改性相似,易于实现工业化生产。
它是在聚合物存在的前提下,即聚合物溶解于与无机前驱物(水溶性盐或油溶性醇盐)共溶的溶剂中,加入无机前驱物水解,制成溶胶。
然后,在
凝胶和干燥
时,控制条件
使其不发生相分离
,形成
聚合物/无机物纳米复合材料
,聚合物与无机网络间既可以是简单包埋与被包埋,也可以有化学键结合的存在。
此法反应条件温和,两相混合接近分子水平,材料纯度高,且高度透明。
插层复合法
是目前制备聚合物/片状、层状、针状无机物纳米复合材料的主要方法
。其
原理
是,
片层结构的无机物,如硅酸盐类、滑石、云母、粘土(高岭土、蒙脱土、泥灰石)、磷酸盐类、石墨、金属氧化物等,其片层之间的结合力比较弱,并具有一定的活性,在一定的条件下,加入有机、无机或金属有机物分子产生化学反应(即插层预处理)
,使其片层间距离扩大,然后将聚合物或其单体,在一定条件下插入经插层预处理后的层状无机物的片层之间,进而破坏其片层结构,
将片层剥离成厚为1nm长宽约为100nm左右的层状单元微粒,并均匀地分散在聚合物基体中,以形成聚合物/无机物纳米复合材料。
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