纳米材料在塑料改性中的应用

通过将无机填料以纳米尺寸分散在普通塑料基质中而形成的有机/无机纳米复合材料称为纳米塑料。在纳米复合材料中，由于分散相的纳米尺寸效应，大的比表面积和牢固的界面键合，纳米塑料具有优异的性能，例如高强度，耐热性，高阻隔性能，阻燃性和出色的加工性能。一种新型的高科技新材料。

纳米材料在塑料改性中的应用：

（1）增强塑料的抗老化性能

聚合物的抗老化性能直接影响其使用寿命和环境，尤其是对于农用塑料和塑料建材而言，这是一个值得高度关注的指标。日光中的紫外线为200至400 nm，280至400 nm波段的紫外线会破坏聚合物的分子链，并且不会使材料老化。纳米氧化物，如氧化铝纳米粉末，二氧化钛纳米粉末，氧化硅纳米粉末等，具有用于红外和微波良好的吸收性能。通过适当地混合纳米SiO 2和TiO 2，可以吸收大量的紫外线，从而使材料耐老化。

（2）提高塑料的加工特性

粘均分子量为150以上的超高分子量聚乙烯等高聚物具有优异的综合性能，但是由于其极高的粘度，因此成型加工困难，因此限制促销。利用层状硅酸盐片层之间较小的摩擦系数，将超高分子量聚乙烯与层状硅酸盐充分混合，形成纳米稀土/超高分子量聚乙烯复合材料，可有效降低超高分子量聚乙烯乙烯分子链的缠结降低了粘度并提供了良好的润滑性，从而大大改善了加工性能。

（3）提高塑料的韧性和强度

纳米材料的出现为塑性增强和增韧改性提供了一种新的方法和途径。小粒径分散相具有相对较少的表面缺陷和许多不成对的原子。随着粒径变小，表面原子数与纳米粒子的原子总数之比急剧增加。表面原子的晶体场环境和结合能不同于内部原子的晶体场环境和结合能，并且具有很大的化学活性。晶体场的雾化和活性表面原子的增加大大增加了表面能，因此可以与聚合物基质紧密结合，并且相容性更好。当受到外力作用时，离子不容易从基板上脱离，并且可以更好地传递所承受的外部压力。同时，在应力场的相互作用下，材料内部会产生更多的微裂纹和塑性变形，这会导致基材屈服并消耗大量的冲击能，从而达到同时强化和增韧的目的。 。常用的纳米材料包括纳米碳化硅，碳化硅晶须，纳米氧化铝，多壁碳纳米管等。

（4）纳米材料的添加可以使塑料功能化

金属纳米颗粒具有异相形核，可以诱导某些晶形形成，从而赋予材料韧性。用低熔点金属纳米颗粒填充聚丙烯表明，它可以充当导电通道并在聚丙烯中增强和增韧，并且其低熔点还改善了复合材料的加工性能。