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两类制备聚合物纳米复合材料的方法【聚乙烯蜡】

返回列表 来源: 发布日期: 2020.03.13

聚乙烯蜡小编分享两类制备聚合物纳米复合材料的方法。

(1)插层聚合法  把聚合物单体(如已内酰胺)经熔融渗人片层距为1.94nm的蒙脱土微粒中,然后引发单体聚合,生成聚合物时把蒙脱土挤开成为纳米级片层,均匀稳定地分散在聚合物中。当蒙脱土形成纳米层时所产生的新表面马上与聚合物相互牢固结合,纳米粒子的力学特性就能发挥出来,这样得到的是真正韧性好的聚合物纳米复合材料,NPA6现已工业化生产。对于PE则是把茂金属催化体系插入蒙脱土层间,然后通人乙烯气体进行聚合,所得到的纳米蒙脱土聚乙烯复合材料,在填充量为2%~5%时,拉伸强度、断裂伸长率、抗冲击强度及模量均有提高。超高分子量PE/纳米粒子复合材料(NUHMWPE)也已开发,并解决于UHMWPE加工难的问题。此外,聚丙烯酸酯类、聚苯胺类、PET等均有插层聚合产物。一般来说,单体是小分子,且黏度小的聚合物,易插层渗人,但最后需处理,保证聚合后材料中不残留单体。一般塑料加工厂用原有设备并不容易实施,但从合成开始就容易做到。由于纳米粒子的含量不需要很大即可达到强度的最佳值,因此可以用母粒法加人。

(2)先把无机粒子制成纳米颗粒,采用表面处理技术使其尺寸稳定,然后分散于单体中进行聚合,或用偶联剂等处理纳米粒子后与聚合物共混以制备聚合物纳米复合材料这些方法制得的聚合物纳米复合材料是值得探讨的。在这些情况下,与纳米粒子巨大表面能结合的是处理剂分子,它们把纳米粒子包覆起来,使纳米粒子的巨大表面能下降到与聚合物相近,以保证它们能够均匀分散开。处理剂多数是小分子,与聚合物共混时,是这些小分子与聚合物间相互作用,小分子提供不了强大的结合力。因而从力学特性看,纳米粒子是全部或部分被钝化了,失活了,就算分散均匀,界面不存在空院,甚至有些结合力,但在受到外力作用时,粒子可能主要起到刚性超细粒子使应力分散的增强增韧的作用,与纳米特性的增强增韧效果就会不同。这样制得的纳米塑料,虽然可达到一定的改性目的, 但应该不是真正力学意义上的聚合物纳米复合材料。如果我们制备的复合材料是应用纳米粒子的其他性能,如杀菌的化学活性、电磁效应、电阻效应、发光或透光特性等,那么重要的是保持纳米粒子的尺寸大小及均匀分散性,而非它的力学性能,那么选用适当的表面处理剂就可以满足要求,所得到的复合材料,就可以在该性能上称之为纳米材料。因此制备功能性复合材料是大有作为的。

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在生产聚合物纳米材料时,还有另一个误区:为了降低成本,企图在加人了5%的纳米蒙脱土/PA6后,自行补加一部分一般的蒙脱土,结果NPA6的性能马上变差了。这个道理很简单,原来的NPA6纳米复合材料的增强增韧是有效果的,但材料的破坏,并不需要材料整体变弱,只需要有应力集中到足以破坏材料的弱点就可以。有时甚至是只有一个足够大的应力集中点,诱发了尖锐的破坏前锋向前直劈,势如破竹,材料也就破坏了。自行补加的那些一般的黏土粒子,就起这样的作用。

此外,某些无机纳米粒子对结晶性聚合物(如PP、PET等),也可能是结晶成核剂,可以影响聚合物的晶型及使品体微细化,可以在较高温度下结晶且结晶速度快,加上纳米复合材料的熔体黏度低,加工性能优良等优点,也有利于提高材料的冲击韧性。

赛诺新材,15年积淀, 聚乙烯蜡  品牌生产商,蓝海股权机构挂牌上市企业。专注从事润滑分散体系的研发生产,包含聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、EBS、硬脂酸锌等助剂的研发、生产、应用工作。咨询热线: 400-8788532。

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