浅探纳米技术在高分子材料改性中的应用

2017-03-05李杰峰湖北工程学院湖北孝感432100

化工管理 2017年5期

李杰峰(湖北工程学院，湖北孝感 432100)

浅探纳米技术在高分子材料改性中的应用

李杰峰(湖北工程学院，湖北孝感 432100)

随着科学的发展和进步，纳米技术已经进入到人们研究的领域，其对于高分子材料具有非常重要的影响，能够对其性能予以优化和提升，对其材料予以改性，从而达到更好地应用效果，促使材料效能的改善。基于此，本文就纳米技术在高分子材料改性中的应用进行分析研究，希望可以为纳米技术的研究发展提供借鉴。

纳米技术；高分子材料；改性

1 纳米粒子的特性

纳米材料是材料领域最新的研究成果，其具有传统材料的力学特性，还能兼具各种材料所并具有的功能。纳米粒子按其成分来说可以是金属，也可以是非金属，包括无机非金属材料和有机高分子材料等，如果根据原子排列的对称性和有序程度来看，其包括晶态、非晶态、准晶态等多种形态。所以纳米材料在众多领域都有应用，其主要的特性有催化、光电、磁性、热、力学等方面，正是因为纳米级的材料才表现出这么多优于传统材料的特性，因此纳米材料的研究是非常有必要和价值的，值得人们对其予以更大精力的投入。

2 纳米技术在高分子材料改性中的应用

2.1 纳米复合塑料

塑料是应用较为广泛的材料，在我们的日常生活中难以离不开塑料的适。，但是由于塑料存在很多缺点，例如强度较差、不耐老化、透气胜差等，会对我们的生活环境造成一定的影响，而发展纳米复合塑料则成为解决当前使用塑料所遇到困境的路径。纳米复合塑料是指塑料中分散了纳米级尺寸的超微细分散相，分散相为聚合物日寸，称为聚合物分子纳米复合塑料二分散相为无机填料时，称为无机填料纳米复合塑料，研究较多的是无机填料作为分散相。纳米复合塑料相对于塑料而言，具有较高的强度，而且其塑性也提高了几倍，由于具有更高的力学性能，可以作为车体的材料进行使用，同时相对比传统的塑料具有较高的抗老性，因为纳米复合材料能够吸收紫外线，能够降低紫外线对包装内部的照射，因此纳米复合塑料还可以用作食品的保鲜袋，能够更长时间的保存食物的营养价值。在农业领域，纳米复合塑料应用在农膜塑料上，引用纳米材料的农膜塑料可以很好地强化、放大有利于农作物生长的光源，同时还能过滤掉不利于农作物生产的光源，从而使农作物生长更加健康，使食物更具有营养价值，也间接的增加了农作物的产量，提高了农民的收益。

2.2 纳米复合橡胶

纳米复合橡胶是指尺寸在纳米无机粒子分散在连续存在于橡胶基体中构成的复合材料。实验发展，纳米复合橡胶材料能够很好的提高材料的模量和材料力学性能，自己化学防腐性能。纳米颗粒由于是作为充填材料在橡胶中分散分布，能够很好的发挥纳米粉体的小尺寸效应以及量子效应，如果想要进一步加强纳米颗粒对橡胶的补强效果，可以提高粉体和橡胶之间的作用力，弥补界面区化学作用力的匮乏。这样所生产出的橡胶材料具备高寿命，高性能的特殊能力，在目前橡胶市场被广泛应用，所产生的价值也极为可观。

2.3 纳米复合纤维

纳米复合纤维通常分为广义和狭义区别，狭义的纳米复合纤维指的是纤维直径在纳米级别的超细纤维，而广义的纳米复合纤维是指以上纳米材料在内的还包括将纳米材料填充到普通纤维中进行改进当前纤维的组合纤维材料。在我国，对广义的纳米复合材料研究较多，因为其应用范围较广，且生产方式技术要求低于狭义的纳米复合材料。在实际研究自己生产应用中，纳米复合纤维可以用来作为抗菌材料使用，因为将旅游抗菌作用的材料，如二阴离子或者铜离子锌离子，将这些抗菌离子制成抗菌剂，填充到纤维材料中，从而使纤维产品具有抗菌作用。在实际生活中，我们所接触到的大部分医疗器械和医疗用品都是抗菌纳米材料制作的，应用范围较广。纳米复合纤维材料对于紫外线的防护有一定的作用，这是因为纳米粒子的尺寸小于紫外线的尺寸，小尺寸效应导致其对紫外线的吸收更强。所以对于抵抗紫外线的性能可以制成各种防晒防紫外线用品，例如遮阳帽，防晒服，泳衣等。在研究远红外技术领域，研究人员发现，将具有较高远红外发射率的陶瓷微粉加入到高分子聚合物中，经纺丝加工可制成远红外纳米纤维，其中的纳米粒子可以有效地吸收材料本身释放的远红外射线，从而达到促进血夜循环，调节新陈代谢的保温保健功能。这种功能可以对人产生良好的保健作用，同时研究人员还发现，纳米粒子可以用有效的电磁波，利用这一性能可以在军队国防机构应用，使作战部队处于隐身状态。