《纳米科技与现代生活》作业格式00062

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1、《纳米科技与现代生活》装订线《纳米科技与现代生活》结课论文题目：《纳米科技与艺术》《纳米科技与现代生活》题目：学院管理学院专业　　工商管理类　　　　　　　年级学号姓名　２０１2年12月02日《纳米科技与现代生活》（题目）摘　　要关键词：纳米复合材料；阻燃；聚丙烯正文：A4纸打印，不少于2000字，不多于3000字。宋体，四号，1.5倍行距。结合自己的专业，对纳米科技某一领域的最新进展写一篇综述，并最后谈一谈对这门课的真实感受，学到了什么东西。（比如你是化学，可以选纳米材料；是机械，可以写纳米加工、纳米制造；是电

2、子，可以写纳米电子学；是药学，可以写纳米医药；是计算机，可以写纳米、生物芯片；是文科，可以写纳米艺术）。参考文献：《纳米科技与现代生活》1绪论1.1引言纳米阻燃聚合物复合材料是纳米材料中的一个重要分支，从1976年发表出第一篇有关纳米黏土阻燃尼龙的专利开始[1]，纳米阻燃技术就蓬勃发展，特别是进入20世纪90年代以来，纳米阻燃技术已成为阻燃领域的一个重要研究热点。随着纳米技术的不断发展，陆续有新的纳米阻燃体系出现并得到迅速发展。相对于传统阻燃剂而言，纳米阻燃体系最为显著的特点是只需添加极少量(≤5%)的纳

3、米阻燃剂即可显著降低材料的燃烧性能，并且纳米阻燃剂的加入还能使得材料的机械性能得到提高，而普通阻燃剂的加入会大大影响材料的力学强度。纳米阻燃剂按照维度可分为3种：(1)一维纳米 材料：碳纳米管(carbonnanotubes)及各种晶须，如镁 盐和硫酸钙晶须等；(2)二维纳米材料：层状黏土，如蒙脱土(montmorillonite，MMT)、高岭土(kaolite)、 氧化石墨、层状双金属氢氧化物(LayeredDoubled hydroxides，LDH)等；(3)零维纳米材料：纳米氢氧化 铝、氢氧化镁、二氧

4、化钛、二氧化硅、聚倍半硅氧烷(POSS)、富勒烯(C60)等。 本文阐述了聚丙烯掺杂蒙脱土的阻燃材料的制备及对阻燃材料的未来发展进行了展望。1.2层状硅酸盐纳米阻燃体系20世纪80年代，日本的Toyota实验室首先合 成了尼龙6/层状黏土纳米复合材料，发现很少量的 黏土加入就能显着提高材料的热稳定性能和力学性能[2]。此后聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料(PLSN) 受到了工业界及学术界的极大关注。20世纪90年代， Giannelis等[3~5]发现无需用有机溶剂，直接采用熔 融共混的方法也可制备PLSN。自此

5、兴起了各种聚 合物纳米复合材料的制备、表征、机理的探讨和模 型的建立，及其在汽车工业、阻燃材料等方面应用 的研究。从20世纪90年代开始至今，关于PLSN的 研究文献迅速膨胀，几篇重要的综述及专著[4-6]系统总结了PLSN的分类、制备、表征及在各个领 域内的研究应用。 1976年日本学者Fujiwara和Sakamoto[1]等在尼 龙-6的纳米复合材料的专利申请书上首次提到PLSN 在阻燃性能方面存在应用潜力。然而对PLSN的阻燃 性能的系统研究直到20世纪90年代才开始。以美国 国家标准与技术研究院(Na

6、tionalInstituteofStandards andTechnology，NIST)为首率先对PLSN的燃烧行为 开展了系统的研究[7]。他们发现PLSN在降低聚合物 燃烧性方面有独到之处。由于黏土在高分子中的应 用而发展起来的PLSN材料开辟了阻燃高分子材料 的新途径，有可能成为新一代高效阻燃高分子材料， Gilman等誉之为阻燃技术的一次革命[18]。制备PLSN的方法很多，目前通用的方法主要为 插层复合法(intercalationcompounding)。根据复合过程，该法又可分为插层聚合法(i

7、ntercalationpolymerization) 及聚合物插层法(polymerintercalation)两种。前者 系将单体分散，5《纳米科技与现代生活》插层进入层状硅酸盐片层中进行原 位聚合，并使硅酸盐片层插层或剥离而实现片层与 聚合物基体以纳米尺度复合。后者是将聚合物熔体 或溶液与层状硅酸盐混合，再使硅酸盐剥离成纳米 级片层并均匀分散于聚合物基体中。所制得的PLSN 有两种类型的结构，一为插层型(intercalated)，一为剥离型(exfoliated)。插层型可作为各向异性材料，而 剥离型则

8、通常有较明显的强韧化效果。聚合物熔体 插层是聚合物在高于其软化温度下在剪切力作用下直接插层进入硅酸盐片层中间，工艺简单，因此得到 了广泛的应用。图1为典型层状硅酸盐(蒙脱土)及 PLSN制备过程示意图。 自从纳米阻燃技术在尼龙中取得成功后，PLSN 迅速扩展延伸至其他聚合物体系。除尼龙外，聚 丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯 (PE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、橡胶 类、聚