庄卓欣 金婷婷 宁振勃 蒋 妮 甘志华

(北京化工大学 生命科学与技术学院，北京 100029)

引 言

利用纳米材料对聚合物进行复合改性是当前高分子科学研究和应用的热点方向之一，这是由于纳米材料具有较大的比表面积和纳米级的尺度，可在较低添加量的情况下显著改善聚合物的各项性能。目前用于改性聚合物基材料的无机纳米粒子主要有碳纳米管(CNTs)、海泡石(SEP)、蒙脱土(MMT)等，其中CNTs因具有管状结构、较大的长径比、较大的比表面积和良好的导电性而受到了较多的关注，但CNTs制备成本较高，且易自聚集，限制了其大规模应用。埃洛石纳米管(HNTs)与CNTs的一维结构相似，是一种天然管状纳米材料，其来源丰富，价格低廉，加工难度低，毒性小，具有良好的生物相容性[1]，独特的结构使其可通过改性赋予复合材料多样化性能，因此存在极高的可利用价值，在高分子材料改性中具有广阔的前景。

1 HNTs的分布概况

HNTs的矿物在世界各大洲几乎都有分布，也常与高岭土矿伴生，我国大部分省份均有分布，如内蒙古、山西、四川、云南、贵州、湖北、湖南和广东等省份，此外如美国、德国、法国、比利时、澳大利亚和新西兰等国家也有丰富的储量。不同产地的HNTs性能结构相似，区别主要是所含杂质的成分及含量不同，经特定步骤提纯后性能接近[2]。尽管埃洛石单个矿体规模不大，但其分布广泛、储量可观，存在年产万吨以上的潜力，具有大规模开采利用的前景[3]。

2 HNTs的特性

2.1 特殊的管状微观结构

常见的HNTs具有两端开口的中空管状微观结构，长度为0.2～2 μm，外径为40～70 nm，内径为10～40 nm，长径比为10～50，无明显套管现象。……