孫博

摘 要：納米技術(shù)一詞的出現(xiàn)為我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展指出了一定的方向，同時(shí)也得到了人們廣泛的關(guān)注。我國(guó)對(duì)納米材料的研究起始于陶瓷和金屬方面，通過(guò)不斷地努力在諸多方面也取得了相應(yīng)的成就，隨著該項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，人們著手于將納米技術(shù)應(yīng)用于高分子材料改性中的研究，即對(duì)高分子基納米復(fù)合材料的研究，就目前而言，常見(jiàn)的此類(lèi)復(fù)合材料有三種，分別為納米塑料、納米橡膠和納米纖維。鑒于此，本文是對(duì)納米技術(shù)在高分子材料改性中的應(yīng)用進(jìn)行研究和分析，僅供參考。

關(guān)鍵詞：納米技術(shù)；高分子材料；改性

一、納米技術(shù)的應(yīng)用

在當(dāng)前，納米技術(shù)已被廣泛應(yīng)用至橡膠工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中。比如將碳黑納米粒子添加進(jìn)橡膠中，這樣可以有效的實(shí)現(xiàn)橡膠強(qiáng)度增強(qiáng)，耐磨性能提升，同時(shí)也具有較好的抗老化功能。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)碳黑粒子的尺寸進(jìn)行把控，否則也會(huì)對(duì)橡膠的性能造成一定的影響。例如橡膠耐磨性能就受到碳黑粒子尺寸的影響，當(dāng)其尺寸保持越小，其耐磨性能優(yōu)良，但是隨著尺寸的逐漸增大，耐磨性能也會(huì)逐漸降低，尤其當(dāng)尺寸超出納米范圍，該性能極差。另外，在利用納米技術(shù)制造橡膠材料時(shí)，還可對(duì)橡膠進(jìn)行顏色調(diào)整。在傳統(tǒng)的橡膠制作過(guò)程中，大多是以納米級(jí)的碳黑粒子來(lái)制作，顏色基本為黑色。但是，利用納米技術(shù)也可實(shí)現(xiàn)彩色橡膠材料的生產(chǎn)，即利用白色納米粒子作為補(bǔ)強(qiáng)劑并添加相應(yīng)的著色劑，就可實(shí)現(xiàn)彩色橡膠材料的生產(chǎn)。

另外，比如納米氧化硅結(jié)構(gòu)屬于三維鏈接狀態(tài)，將其與橡膠大分子結(jié)合可形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的形成就是橡膠保證自身強(qiáng)度、彈性性能等優(yōu)化的措施。同時(shí)納米氧化硅還具有一定的紫外線(xiàn)反射性能，將其應(yīng)用到橡膠材料的制造中，可有效通過(guò)屏蔽紫外線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)抗老化性能的優(yōu)化。例如將經(jīng)過(guò)納米改性后的彩色防水卷材與傳統(tǒng)的防水卷材進(jìn)行比較，其性能對(duì)比可見(jiàn)，前者的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率以及撕裂強(qiáng)度都明顯高于后者。并且在紫外線(xiàn)長(zhǎng)期照射下，前者完好而后者會(huì)出現(xiàn)細(xì)小裂紋。由此可見(jiàn)，將納米技術(shù)引入橡膠材料制作過(guò)程，可有效實(shí)現(xiàn)該材料的性能提升。

二、納米技術(shù)在高分子材料改性中的應(yīng)用

1、納米技術(shù)在塑料改性方面的應(yīng)用

高分子塑料中應(yīng)用納米材料，可以有效提高塑料的強(qiáng)度，使其原有的性能更加突出，同時(shí)根據(jù)納米粒子的大小為1nm-100nm，所以根據(jù)納米材料體積小的特點(diǎn)，可以在不改變其性能的同時(shí)減小塑料的厚度，根據(jù)納米材料強(qiáng)大的聚合力，使其強(qiáng)度得到優(yōu)化，同時(shí)使其透光性得到提高，在塑料改性方面應(yīng)用納米材料可以有效改善塑料的強(qiáng)度以及透光程度，讓用戶(hù)在使用中更加放心。隨著人們對(duì)塑料產(chǎn)品要求的不斷提高，增強(qiáng)塑料的韌性，降低其斷裂成為塑料產(chǎn)品制作過(guò)程中的重點(diǎn)，通過(guò)其它技術(shù)研究生產(chǎn)的塑料制品的韌性都不能得到有效地提高，由于納米本身就具有較強(qiáng)的活性，以及應(yīng)力場(chǎng)效應(yīng)的存在，且納米粒子還具有表面效應(yīng)，所以在塑料改性的應(yīng)用中有效解決了提高塑料韌性的問(wèn)題；同時(shí)在其他方面，在塑料改性中應(yīng)用納米技術(shù)還可以有效降低塑料的靜電，我們?cè)谑褂盟芰洗倪^(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)，由于靜電作用，其總是會(huì)吸附在某些表面，所以在改性技術(shù)中加入納米氧化鋅，不但不會(huì)影響塑料的其它性能，還能有效改善塑料的靜電情況。

2、納米技術(shù)在橡膠改性方面的應(yīng)用

在橡膠工業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中已知在為提高產(chǎn)品的耐磨性以及強(qiáng)度而不斷努力，納米技術(shù)的在橡膠改性方面取得了較為突出的成果，在生產(chǎn)過(guò)程中，將炭黑納米融入橡膠中，根據(jù)納米粒子的量子效應(yīng)以及小尺寸的特點(diǎn)，可以有效改善其原擁有的性能，在應(yīng)用的過(guò)程中納米粒子是扮演著補(bǔ)強(qiáng)的角色填充到橡膠中的，一般情況下橡膠以黑色為主，如果要生產(chǎn)其它顏色的橡膠產(chǎn)品，則需要改變注入的納米粒子，將炭黑納米粒子改為白色納米粒子，這樣還能提高橡膠的著色，使所生產(chǎn)的產(chǎn)品色彩更加鮮艷，雖然應(yīng)用納米技術(shù)可以有效改善塑料的性能，但是在納米技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中要有著嚴(yán)格的要求，否則不但會(huì)達(dá)不到改性的效果還會(huì)降低其原有的性能，納米粒子在注入橡膠中時(shí)，要嚴(yán)格控制所注入的納米粒子的大小，根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)所注入的相應(yīng)納米粒子尺寸越小時(shí)，以上所提到的性能在改性中就會(huì)越好，隨著納米粒子尺寸的增大，則耐磨性以及強(qiáng)度會(huì)變差；在納米技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中根據(jù)氧化硅的鏈接結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以延長(zhǎng)橡膠材料的使用壽命，使橡膠改性中的抗衰老的性能得到有效的改善，在陽(yáng)光下能夠?qū)ψ贤饩€(xiàn)起到反射的效果，降低紫外線(xiàn)對(duì)橡膠的傷害，不會(huì)出現(xiàn)斷裂及裂痕，為了不斷提高橡膠的強(qiáng)度，以及耐磨程度，在橡膠產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用納米技術(shù)，根據(jù)不同納米材料所具備的特性來(lái)優(yōu)化橡膠的性能，使橡膠的改性得到較為突出的效果，為我國(guó)橡膠工業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的推動(dòng)。

3、納米技術(shù)在纖維改性方面的應(yīng)用

醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)室等場(chǎng)所對(duì)于纖維產(chǎn)品的要求為抗菌性能要好，在抗菌纖維產(chǎn)品的制作過(guò)程中應(yīng)用納米技術(shù)，將具有抗菌性能的納米粒子通過(guò)納米技術(shù)填充到相應(yīng)的纖維產(chǎn)品中，由于其可以破壞細(xì)菌的活性，使所生產(chǎn)的手術(shù)服、實(shí)驗(yàn)服等具有良好的抗菌性能；根據(jù)二氧化硅的吸附性能，將納米二氧化硅應(yīng)用于纖維的改性方面，添加到化學(xué)纖維中可以有效提高產(chǎn)品凈化水的功能，應(yīng)用于聚酯纖維中可以使所生產(chǎn)的產(chǎn)品具有較強(qiáng)的除臭性能；同時(shí)根據(jù)遠(yuǎn)紅外納米的特性其具有較強(qiáng)的發(fā)射率，在高分子纖維改性的過(guò)程中加入該項(xiàng)技術(shù)，可以通過(guò)吸收遠(yuǎn)紅外線(xiàn)而加強(qiáng)血液的循環(huán)，在軍用服裝的生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)由于它對(duì)電磁波的吸收有很好地效果，同時(shí)也可以促進(jìn)起到較強(qiáng)的保溫保暖效果，在高分子纖維的改性方面應(yīng)用納米技術(shù)可以有效改善纖維產(chǎn)品的各種性能，根據(jù)纖維產(chǎn)品具體的性能要求，同過(guò)納米技術(shù)不斷推進(jìn)高分子纖維研究的發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)

由于納米技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展時(shí)間較為短暫，仍在技術(shù)理論與實(shí)踐操作方面有所欠缺。所以，為打開(kāi)該技術(shù)的應(yīng)用前景，發(fā)揮更加廣泛的實(shí)際應(yīng)用作用，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)納米技術(shù)的深入研究與分析，實(shí)現(xiàn)其在高分子材料改性過(guò)程中的實(shí)際應(yīng)用能力加強(qiáng)。從而促進(jìn)我國(guó)高分子材料改性工作的不斷推進(jìn)，開(kāi)啟新的技術(shù)革命。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：遼寧北方戴納索合成橡膠有限公司）