《纳米复合塑料》PPT课件

《《纳米复合塑料》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、纳米复合塑料制作：王昭小组成员：周滢慜朱明明宋小雪吕蕾蕾张乱刘俊霞纳米材料及纳米复合材料简介1纳米复合塑料3纳米复合材料制备方法2自然界：珍珠贝壳由无机CaCO3与有机纳米薄膜交替叠加形成天然纳米结构。候鸟、座头鲸等动物体内发现存在约由30nm的磁性粒子组成的用于导电的天然线状或管状纳米结构。工程界：中国古代利用燃烧蜡烛的烟雾制成纳米炭黑，用于制墨燃料。中国铜镜表面防锈层即纳米SnO2薄膜。纳米尺度：长度单位1nm=10-9m纳米粒子：一种超微粒，即尺度为1-100nm颗粒的统称纳米技术：在分子上控制单个原子，创造出分子结构完全不同的较大物体的能力。纳米材料：构成材料的颗粒至少有一维处于

2、纳米尺度范围内且有不同于普通材料的性能。纳米复合材料：由两相或多相物质复合而成，其中至少有一相物质在纳米级范围内。聚合物-无机纳米复合材料：以有机高分子聚合物为连续相与纳米颗粒复合而得的复合材料。纳米复合塑料：无机填充物以纳米尺寸分散在塑料基体中而成。纳米尺度下的特殊性能1.量子尺寸效应2.小尺寸效应3.表面效应4.宏观量子隧道效应5.库仑堵塞与量子隧穿纳米材料的表面改性原因：表面能大，易团聚。目的：降低表面能，消除表面电荷，减弱表面极性。措施：１）表面覆盖改性２）机械化学改性３）外膜层改性４）局部活性改性５）高能量表面改性６）利用沉淀反应表面改性聚合物基纳米复合材料由于聚合物基体具有易

3、加工、耐腐蚀、高弹性与韧性、良好的光学性质等优良性能，并能提供一个优良的载体环境，抑止纳米单元的氧化和团聚，提高纳米无机相的稳定性，从而充分发挥纳米单元的特异性能，实现其特殊性能的微观控制，制造出新型功能性高分子复合材料，或使通用高分子材料高性能化。故聚合物基纳米材料具有广阔的应用前景和商业开发价值。纳米复合效应纳米效应是因为物质的聚集形态发生了变化。对于纳米复合材料而言，大部分纳米效应是复合体系各单独组分都不具有的效应，只有两种物质复合后才产生。如：CdS纳米粒子发射微弱的红光，当与Cd(OH)2复合时发出强的荧光。ＺnO纳米复合后也发生吸收紫外光的蓝移。一些常用合成和制备纳米材料方法

4、气相法气相冷凝法溅射法通电加热蒸发法混合等离子法激光诱导化学气象沉积法液相法共沉淀法喷雾法水热法微乳液法溶胶—凝胶法电沉积法溶剂挥发分解法高压淬火法固相法高能球磨法非晶晶化法燃烧合成法纳米复合材料制备方法共混法插层复合法原位聚合法溶胶—凝胶法溶胶——凝胶法基本方法：将前驱物（金属有机化合物，如金属醇盐以及部分无机盐）在一定的溶剂（水或有机溶剂）中形成均质溶液，溶质水解（或醇解）形成纳米级粒子并成为溶胶，然后经溶剂挥发或加热等处理使溶胶转化为凝胶的过程。实施三个过程：（1）单体（即先驱体）经水解、缩合生成溶胶粒子（初生粒子，粒径为2nm左右）；（2）溶胶粒子聚集生长（次生粒子，粒径为6nm

5、左右）；（3）长大的粒子（次生粒子）相互连接成链，进而在整个液体介质中扩展成三维网络结构，形成凝胶。溶胶—凝胶法的工艺过程典型的溶胶—凝胶工艺流程示意图溶胶——凝胶法优点：可在温和条件下进行，两相分散均匀，通过控制前驱物的水解—缩合来调节溶胶—凝胶化过程，从而在反应早期就能控制材料的表面与界面，产生结构及其精细的第二相。缺点：凝胶干燥过程中，由于溶剂、小分子的挥发可能导致材料内部产生收缩应力，影响材料的力学和机械性能。插层复合法原理：在一定驱动力作用下，使层状无机物发生层间剥离，破碎成纳米尺寸的结构微区，使聚合物插进层片之间，实现高分子与无机物在纳米尺度上的复合。分类：（1）熔融插层聚合

6、（2）溶液插层聚合（3）高聚物熔融插层（4）高聚物溶液插层层间具有可交换离子的蒙脱土（MMT)是迄今制备聚合物／粘土纳米复合材料(Polymer／ClayHybrids，简称PCH)最重要的研究对象层间插入法制备PCH的结构和分类从材料微观形态的角度，可以将PCH材料分成以下三种类型普通型插层型解离型聚合物／粘土纳米复合材料可能的类型示意图共混法简介：类似于聚合物的共混改性，将各种无机纳米微粒与聚合物直接进行分散混合而得。可分为溶液共混法、悬浮或乳液共混法、熔融共混法、机械共混法。优点：是制备纳米复合材料最简单、方便的方法，适合于各种形态的纳米粒子。纳米材料可任意组合，粒子形态、尺寸可控

7、。缺点：无机纳米粒子易团聚，故控制粒子微区相尺寸及尺寸分布是关键。解决方法：需对其进行表面处理，除采用分散剂、偶联剂和表面功能改性剂等综合处理外，还可用超声波辅助分散。共混法1，溶液共混把基体树脂溶于溶剂，加入纳米粒子混合均匀后，除去溶剂或使之聚合。如：把PS溶于St中，加入纳米Al2O3，再使St聚合即得PS/Al2O3纳米复合材料。2，乳液共混先制成聚合物乳液，再与纳米粒子共混。3，机械共混如将碳纳米管用偶联剂处理后，再与UHM