納米技術(shù)在高分子材料改性中的應(yīng)用探析

劉曉強(qiáng) 牟建輝 鞠曉強(qiáng)

摘 要：當(dāng)前，科學(xué)界對(duì)于納米技術(shù)和納米材料的研究力度，較之從前有了較為明顯的提升。納米粒子有很多特殊性能，如果應(yīng)用納米粒子能優(yōu)化物質(zhì)當(dāng)前性能，也能為高分子材料賦予一些特殊的性能。本文簡要的探討納米技術(shù)在高分子材料改性之中的具體應(yīng)用，希望能給高分子材料的發(fā)展提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：高分子材料改性；納米技術(shù)；應(yīng)用探析

應(yīng)用納米技術(shù)制造物質(zhì)的時(shí)候，使用的是單個(gè)分子或者原子，尺寸處在1納米到100納米之間的材料。納米技術(shù)將這些材料的性質(zhì)和應(yīng)用情況當(dāng)成研究的對(duì)象，納米技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)融合之后新生的產(chǎn)物?？茖W(xué)技術(shù)推動(dòng)下的石油化工行業(yè)已經(jīng)呈現(xiàn)出高速發(fā)展的趨勢，隨之出現(xiàn)的新型高分子也越來越多，這讓工業(yè)化能夠更好的發(fā)展。針對(duì)高分子材料的性能和耐腐蝕性等特點(diǎn)有機(jī)融合在一起，這能有效改善，高分子材料具體的性能。由此，就要研究高分子材料改性過程之中，對(duì)于納米技術(shù)的應(yīng)用方法，納米技術(shù)應(yīng)用之后能讓高分子材料性能得到極大改善，也有助于高分子材料行業(yè)的良好穩(wěn)定發(fā)展。

一、有關(guān)于納米粒子探討

1、納米粒子具備的特性

納米材料這種先進(jìn)的研究成果，在材料領(lǐng)域之中具有很高價(jià)值，對(duì)其應(yīng)用之后不止能讓材料還具備從前的力學(xué)特征，還可能讓其被賦予一些新的性能。我們單從成分層面分析的話，可以把納米材料具體劃分成非金屬和金屬兩種，還可將其劃分成有機(jī)的高分子材料與無機(jī)的非金屬材料。如果從原子排列的秩序角度和對(duì)稱特征分析的話，又可將其劃分成非晶態(tài)、準(zhǔn)晶態(tài)和晶態(tài)等幾種具體的形態(tài)，具有光電、催化、力學(xué)以及磁性等多種性能。這就決定各個(gè)行業(yè)之中對(duì)于納米材料的運(yùn)用成為了重要的因素，而且促使相應(yīng)的改性理論得到了擴(kuò)寬。

2、關(guān)于納米材料的表面改性

以下幾點(diǎn)屬于納米材料實(shí)施表面改性的類型：第一，實(shí)施的表面覆蓋改性。使用適量活性劑，覆蓋到納米粒子的表面，給粒子的表面賦予全新的性質(zhì)。諸如硬脂酸和有機(jī)硅等材料都屬于表面改性期間可以應(yīng)用的材料類型；第二，應(yīng)用機(jī)械化學(xué)的改性。我們可以嘗試應(yīng)用粉碎和摩擦方法，把納米粒子表面應(yīng)用機(jī)械應(yīng)力進(jìn)行激活，這可以讓粒子結(jié)構(gòu)發(fā)生極大的變化。應(yīng)用這種方法會(huì)造成分子晶格發(fā)生位移，內(nèi)能也會(huì)出現(xiàn)增加，如果受到外力作用，會(huì)在活性的粉末表面，能和其它物質(zhì)之間進(jìn)行反應(yīng)或者發(fā)生附著，這就能對(duì)表面進(jìn)行改性；第三，實(shí)施外膜層改性。以均勻的方式，選擇一些其它類型的物質(zhì)向著納米粒子表面進(jìn)行包覆，這能讓粒子表面的性質(zhì)得到改變；第四，針對(duì)局部活性進(jìn)行改性。選擇一些功能不同的基因聚合物，使用化學(xué)反應(yīng)的方法，通過接枝到粒子表面來讓納米粒子具備一些新的功能；第五，應(yīng)用高能量實(shí)施的表面改性?？梢圆捎米贤饩€等高能量，針對(duì)納米粒子的表面實(shí)施改性。；第六，利用沉淀反應(yīng)實(shí)施改性。包覆納米粒子表面一些有機(jī)或者無機(jī)物，由此可以實(shí)現(xiàn)表面改性的目的。

二、針對(duì)高分子材料改性期間，對(duì)于納米技術(shù)的應(yīng)用概述

1、塑料改性工作之中對(duì)于納米技術(shù)的應(yīng)用

如果對(duì)納米技術(shù)有效應(yīng)用的話，可以讓塑料的性能得到極大強(qiáng)化，塑料也能具備一些之前沒有的性能。納米粒子自身尺寸并不大，而且具有理想的投光效果。另外，納米粒子能讓塑料的致密感得到強(qiáng)化。比如針對(duì)塑料薄膜制造期間，應(yīng)用納米技術(shù)之后，這能讓塑料薄膜透明度得到增強(qiáng)，還能提升塑料自身具有的韌性和強(qiáng)度。納米技術(shù)自身不容易因?yàn)橐恍┢渌蛩刈饔枚斐苫钚灾行姆珠_的問題，加之存在的應(yīng)力場，一般能夠產(chǎn)生微變的形區(qū)，這樣能對(duì)能量進(jìn)行容納，向外對(duì)應(yīng)力進(jìn)行傳遞，能使沖擊的能力變得更加分散，最終促使塑料韌性的更好提升。而且，塑料技術(shù)應(yīng)用之后能讓塑料本身具備的抗老化能力得到極大提升，長期處在暴曬環(huán)境之下的塑料，很有可能出現(xiàn)高分子鏈斷裂問題，這會(huì)直接影響塑料使用壽命。如果把二氧化硅和二氧化鈦，混合到塑料之中，可以對(duì)照射到塑料上的紫外線進(jìn)行吸納，這就能讓塑料老化問題得到一定控制。另外，應(yīng)用納米技術(shù)之后還能讓塑料的功能化更強(qiáng)，向其中加入具有較強(qiáng)抗菌能力的納米粒子，能夠讓塑料具備的抗菌能力得到提升。應(yīng)用納米技術(shù)之后能讓塑料朝向工程化方向發(fā)展，另外還能推動(dòng)塑料的聚丙烯改性，這樣不僅能讓資金的支出得到節(jié)約，也能使材料的使用性能得到更好的優(yōu)化，進(jìn)而促使經(jīng)濟(jì)效益整體的大幅度提升。

2、橡膠改性工作之中對(duì)于納米技術(shù)的應(yīng)用

橡膠屬于高分子材料里面一個(gè)重要的組成，其被廣泛應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域之中，如果在橡膠里面添入一定量的碳黑納米粒子，能讓橡膠具有的耐磨性和強(qiáng)度都得到極大的提升。應(yīng)用納米碳黑粒子期間，一定要控制好納米碳黑粒子的具體尺寸。因?yàn)?，一旦橡膠尺寸增加，其自身具備的耐磨性也會(huì)變得比較差。而且，納米技術(shù)的應(yīng)用能把橡膠的色澤改變，一般情況，生產(chǎn)橡膠的時(shí)候會(huì)使用到納米級(jí)別的碳黑粒子，這樣生產(chǎn)出來的橡膠業(yè)是黑色。應(yīng)用納米技術(shù)能讓其顏色最終得到變化，補(bǔ)強(qiáng)期間可以使用白色的納米粒子作為材料。并且應(yīng)用一些合適的著色材料加入到橡膠里面，橡膠的色澤便能呈現(xiàn)出一絲彩色。另外，納米氧化硅是一種三維鏈接的結(jié)構(gòu)，和橡膠大分子之間結(jié)合的話，結(jié)構(gòu)可以變成立體網(wǎng)狀，讓橡膠具有的彈性和韌性得到了有效的保障，納米氧化硅具備一定的反射紫外線的作用，用其能勾兌紫外線進(jìn)行屏蔽，還能讓橡膠本身抗老化的能力得到充分提升，也能優(yōu)化橡膠各個(gè)方面的性能。

3、化學(xué)纖維改性工作之中對(duì)于納米技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)今化學(xué)纖維制造之中，功能纖維屬于一個(gè)重要的組成部分，化學(xué)纖維改性之中對(duì)于納米技術(shù)應(yīng)用之后，能讓化學(xué)纖維的各方面性能得到極大的改善。制造化學(xué)纖維期間，如果加入適量的二氧化鈦，能讓化學(xué)纖維具備的抗紫外線能力得到極大提高，這能提升化學(xué)纖維使用的時(shí)長。比如納米技術(shù)常常會(huì)被我們應(yīng)用到遮陽傘里面。當(dāng)前，功能化學(xué)纖維制造技術(shù)較之從前有了十分明顯的提升，各種類型的纖維涌現(xiàn)出來，很多化學(xué)纖維產(chǎn)品里面都使用了納米技術(shù)來進(jìn)行改性，比如在化學(xué)纖維里面適量加入納米二氧化硅或者納米氧化鋅，能讓制造出來的化學(xué)產(chǎn)品具備一定的凈化能力和除臭能力，這一性能在醫(yī)藥用品里面的繃帶和患者們使用的睡衣之中都有使用。另外，如果在聚酯纖維里面加入一些納米氧化鋅的話，能給制造出來的化學(xué)纖維產(chǎn)品，賦予防范紫外線的能力，還能讓產(chǎn)品抗菌的能力得到極大提升。如果在化學(xué)纖維制造期間，適量加入金屬類的納米例子的話，可以對(duì)靜電出現(xiàn)的可能性加以規(guī)避，如果把納米陰離子應(yīng)用其中，還會(huì)讓化學(xué)纖維具備滅菌殺菌以及除臭的能力。當(dāng)前，人們較之從前的生活品質(zhì)提升明顯。這也使人們對(duì)產(chǎn)品所能具備的防范電磁波能力出現(xiàn)了提升，把納米粒子應(yīng)用到服裝材料制造期間，可以讓服裝具備的抗電磁波性能得到極大提升，進(jìn)而在保障人們身體健康方面也能發(fā)揮出較為良好的效果。

三、結(jié)束語

當(dāng)前，納米技術(shù)在高分子材料改性期間能夠發(fā)揮出極好的效果，如果能對(duì)納米技術(shù)合理應(yīng)用的話，可以推動(dòng)高分子材料改性技術(shù)的發(fā)展。本文嘗試性的描述了，納米技術(shù)在高分子材料改性中的應(yīng)用方法和應(yīng)用效果，希望能夠推動(dòng)高分子材料改性行業(yè)的更好發(fā)展。

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