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高分子纳米复合材料应用领域
来源:www.polymercom.com 发布时间:2019年08月09日
高分子纳米复合材料不仅能够具有纳米粒子所具有小尺寸纳米效应,也能通过与高分子基体材料的协同作用,形成新的功能。既能保持高分子材料所具有的易加工、稳定性好的优点,又能保持纳米粒子特有催化、光、电、磁、生物等性质得以充分发挥。虽然纳米复合技术历史不长,但是在不同领域已获得广泛应用。

高分子纳米复合材料应用领域

1、高分子纳米复合材料

复合工程塑料具备单一材料所不具备的可变结构参数,包括:复合度、联结型、对称性、标度、周期性等,通过调控高分子基纳米复合材料的可变结构参数,利用其复合效应可以使材料在物理功能、化学和机械性能等方面获得非常好的整体性能。


高分子纳米复合材料


纳米SiO2 加入到环氧树脂中, 经共混生成非常高硬度的类金刚石材料。适当尺寸的SiO2  可以设计功能的玻璃钢, 使介电常数提高1倍。聚酯切片中加入纳米SiO2 (TiO2) 后制得的复合材料, 可制备红外屏蔽、抗紫外辐射、高介电绝缘和静电屏蔽的功能性纤维材料,应用于国防工业。 

2、催化材料

作为单一催化剂使用,稀土纳米催化剂一般用于石油催化裂化和汽车尾气的净化处理方面,常用的稀土纳米催化材料是CeO2、La2O3 ,既可作催化剂和助剂,又可以做催化剂载体。研究表明:纳米复合催化剂涂在堇青石蜂窝陶瓷载体上,安装在发动机排气管内进行试验。其结果是,纳米复合催化剂比传统的三元催化转化器降低了CO排放35%、HC排放30%、NOх排放22%。

高分子复合催化剂研究中:Krishnan等采用高分子物原位合成纳米颗粒的方法,将Nafion树脂用Cd离子交换后暴露于H2S气体中,制得纳米复合催化剂。以高分子物/半导体微粒纳米复合材料作催化剂,可提高半导体微粒的光催化活性。

3、电致发光材料和紫外吸收材料

日光中对皮肤损伤光线波长集中在紫外UVB(280~320nm)和长波紫外UVA(320~400nm)。纳米氧化铈(CeO2)纳米粒子在300~450nm范围内有宽的吸收带,并随着粒径减小,吸收带红移,对紫外光具有良好的吸收性能,可以用于制备紫外吸收材料。纳米CeO2对紫外光吸收性能优于常用的TiO2是非常好的紫外吸收剂。

纳米氧化铈(CeO2)被誉为第三代紫外隔离剂,具有良好的隔离效果、高透过率。纳米氧化铈(CeO2)具有高折射率和高稳定性,纳米氧化铈(CeO2)薄膜可以用于制备各种光学薄膜,如:微充电电池的减反射膜,还可以做各种增透膜、保护膜和分光膜。用制成汽车玻璃抗雾薄膜,平均厚度只需30~60nm,能有效防止在汽车玻璃上形成雾气。


高分子纳米复合材料应用领域


Olvin等对电致发光材料进行了研究,他们用纳米CdSe与聚苯撑乙烯(PPV)制得一种有机-无机复合发光装置,随着纳米颗粒大小的改变,发光的颜色可以在红色到黄色间变化(量子尺寸效应)。 

随着纳米科技发展,纳米材料的表面界面效应、小尺寸效应、链子尺寸效应与聚合物密度小、耐腐蚀、易加工等优良性能在纳米复合材料中有机结合,形成新一代的功能高分子材料。现阶段,市场流通的功能性助剂占总产业的80%,市场使用的材料中几乎很难找到一种纯树脂材料使用,基本是复合材料。新材料、新技术的不断涌现既是推动塑料产业持续发展的动力,也是新的投资方向风向标。

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