納米技術在高分子材料改性中的應用探析

劉曉強 牟建輝 鞠曉強

摘 要：當前，科學界對于納米技術和納米材料的研究力度，較之從前有了較為明顯的提升。納米粒子有很多特殊性能，如果應用納米粒子能優化物質當前性能，也能為高分子材料賦予一些特殊的性能。本文簡要的探討納米技術在高分子材料改性之中的具體應用，希望能給高分子材料的發展提供一定的參考。

關鍵詞：高分子材料改性；納米技術；應用探析

應用納米技術制造物質的時候，使用的是單個分子或者原子，尺寸處在1納米到100納米之間的材料。納米技術將這些材料的性質和應用情況當成研究的對象，納米技術是現代科學和技術融合之后新生的產物。科學技術推動下的石油化工行業已經呈現出高速發展的趨勢，隨之出現的新型高分子也越來越多，這讓工業化能夠更好的發展。針對高分子材料的性能和耐腐蝕性等特點有機融合在一起，這能有效改善，高分子材料具體的性能。由此，就要研究高分子材料改性過程之中，對于納米技術的應用方法，納米技術應用之后能讓高分子材料性能得到極大改善，也有助于高分子材料行業的良好穩定發展。

一、有關于納米粒子探討

1、納米粒子具備的特性

納米材料這種先進的研究成果，在材料領域之中具有很高價值，對其應用之后不止能讓材料還具備從前的力學特征，還可能讓其被賦予一些新的性能。我們單從成分層面分析的話，可以把納米材料具體劃分成非金屬和金屬兩種，還可將其劃分成有機的高分子材料與無機的非金屬材料。如果從原子排列的秩序角度和對稱特征分析的話，又可將其劃分成非晶態、準晶態和晶態等幾種具體的形態，具有光電、催化、力學以及磁性等多種性能。這就決定各個行業之中對于納米材料的運用成為了重要的因素，而且促使相應的改性理論得到了擴寬。

2、關于納米材料的表面改性

以下幾點屬于納米材料實施表面改性的類型：第一，實施的表面覆蓋改性。使用適量活性劑，覆蓋到納米粒子的表面，給粒子的表面賦予全新的性質。諸如硬脂酸和有機硅等材料都屬于表面改性期間可以應用的材料類型；第二，應用機械化學的改性。我們可以嘗試應用粉碎和摩擦方法，把納米粒子表面應用機械應力進行激活，這可以讓粒子結構發生極大的變化。應用這種方法會造成分子晶格發生位移，內能也會出現增加，如果受到外力作用，會在活性的粉末表面，能和其它物質之間進行反應或者發生附著，這就能對表面進行改性；第三，實施外膜層改性。以均勻的方式，選擇一些其它類型的物質向著納米粒子表面進行包覆，這能讓粒子表面的性質得到改變；第四，針對局部活性進行改性。選擇一些功能不同的基因聚合物，使用化學反應的方法，通過接枝到粒子表面來讓納米粒子具備一些新的功能；第五，應用高能量實施的表面改性。可以采用紫外線等高能量，針對納米粒子的表面實施改性。；第六，利用沉淀反應實施改性。包覆納米粒子表面一些有機或者無機物，由此可以實現表面改性的目的。

二、針對高分子材料改性期間，對于納米技術的應用概述

1、塑料改性工作之中對于納米技術的應用

如果對納米技術有效應用的話，可以讓塑料的性能得到極大強化，塑料也能具備一些之前沒有的性能。納米粒子自身尺寸并不大，而且具有理想的投光效果。另外，納米粒子能讓塑料的致密感得到強化。比如針對塑料薄膜制造期間，應用納米技術之后，這能讓塑料薄膜透明度得到增強，還能提升塑料自身具有的韌性和強度。納米技術自身不容易因為一些其他因素作用而造成活性中心分開的問題，加之存在的應力場，一般能夠產生微變的形區，這樣能對能量進行容納，向外對應力進行傳遞，能使沖擊的能力變得更加分散，最終促使塑料韌性的更好提升。而且，塑料技術應用之后能讓塑料本身具備的抗老化能力得到極大提升，長期處在暴曬環境之下的塑料，很有可能出現高分子鏈斷裂問題，這會直接影響塑料使用壽命。如果把二氧化硅和二氧化鈦，混合到塑料之中，可以對照射到塑料上的紫外線進行吸納，這就能讓塑料老化問題得到一定控制。另外，應用納米技術之后還能讓塑料的功能化更強，向其中加入具有較強抗菌能力的納米粒子，能夠讓塑料具備的抗菌能力得到提升。應用納米技術之后能讓塑料朝向工程化方向發展，另外還能推動塑料的聚丙烯改性，這樣不僅能讓資金的支出得到節約，也能使材料的使用性能得到更好的優化，進而促使經濟效益整體的大幅度提升。

2、橡膠改性工作之中對于納米技術的應用

橡膠屬于高分子材料里面一個重要的組成，其被廣泛應用到多個領域之中，如果在橡膠里面添入一定量的碳黑納米粒子，能讓橡膠具有的耐磨性和強度都得到極大的提升。應用納米碳黑粒子期間，一定要控制好納米碳黑粒子的具體尺寸。因為，一旦橡膠尺寸增加，其自身具備的耐磨性也會變得比較差。而且，納米技術的應用能把橡膠的色澤改變，一般情況，生產橡膠的時候會使用到納米級別的碳黑粒子，這樣生產出來的橡膠業是黑色。應用納米技術能讓其顏色最終得到變化，補強期間可以使用白色的納米粒子作為材料。并且應用一些合適的著色材料加入到橡膠里面，橡膠的色澤便能呈現出一絲彩色。另外，納米氧化硅是一種三維鏈接的結構，和橡膠大分子之間結合的話，結構可以變成立體網狀，讓橡膠具有的彈性和韌性得到了有效的保障，納米氧化硅具備一定的反射紫外線的作用，用其能勾兌紫外線進行屏蔽，還能讓橡膠本身抗老化的能力得到充分提升，也能優化橡膠各個方面的性能。

3、化學纖維改性工作之中對于納米技術的應用

當今化學纖維制造之中，功能纖維屬于一個重要的組成部分，化學纖維改性之中對于納米技術應用之后，能讓化學纖維的各方面性能得到極大的改善。制造化學纖維期間，如果加入適量的二氧化鈦，能讓化學纖維具備的抗紫外線能力得到極大提高，這能提升化學纖維使用的時長。比如納米技術常常會被我們應用到遮陽傘里面。當前，功能化學纖維制造技術較之從前有了十分明顯的提升，各種類型的纖維涌現出來，很多化學纖維產品里面都使用了納米技術來進行改性，比如在化學纖維里面適量加入納米二氧化硅或者納米氧化鋅，能讓制造出來的化學產品具備一定的凈化能力和除臭能力，這一性能在醫藥用品里面的繃帶和患者們使用的睡衣之中都有使用。另外，如果在聚酯纖維里面加入一些納米氧化鋅的話，能給制造出來的化學纖維產品，賦予防范紫外線的能力，還能讓產品抗菌的能力得到極大提升。如果在化學纖維制造期間，適量加入金屬類的納米例子的話，可以對靜電出現的可能性加以規避，如果把納米陰離子應用其中，還會讓化學纖維具備滅菌殺菌以及除臭的能力。當前，人們較之從前的生活品質提升明顯。這也使人們對產品所能具備的防范電磁波能力出現了提升，把納米粒子應用到服裝材料制造期間，可以讓服裝具備的抗電磁波性能得到極大提升，進而在保障人們身體健康方面也能發揮出較為良好的效果。

三、結束語

當前，納米技術在高分子材料改性期間能夠發揮出極好的效果，如果能對納米技術合理應用的話，可以推動高分子材料改性技術的發展。本文嘗試性的描述了，納米技術在高分子材料改性中的應用方法和應用效果，希望能夠推動高分子材料改性行業的更好發展。

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