本文轉(zhuǎn)載自【南方電纜網(wǎng)】---(張國光輯)
據(jù)了解﹐在整個石油化工行業(yè)中﹐目前納米復(fù)合材料的年均增長率超過30%﹐年產(chǎn)值增長較快的納米復(fù)合材料品種有PP﹑PA﹑PET和PVC納米復(fù)合材料﹐這幾項(xiàng)產(chǎn)品都與電線電纜用絕緣護(hù)套料密切相關(guān)﹐納米復(fù)合材料市場潛力巨大﹐成為業(yè)界熱議的話題之一。
在三大合成材料領(lǐng)域﹐納米復(fù)合材料是由聚合物﹑纖維﹑橡膠與納米材料群群組合而成的。與傳統(tǒng)材料相比﹐納米復(fù)合材料性能優(yōu)異。如聚合物納米復(fù)合材料﹐由于納米粒子具有出色的表面接口效應(yīng)﹑小尺寸效應(yīng)及量子尺寸效應(yīng)﹐它與聚合物密度小﹑耐腐蝕易加工等優(yōu)良特性結(jié)合后﹐呈現(xiàn)出不同于傳統(tǒng)聚合物復(fù)合材料的性能。由于加工簡便﹐效果明顯﹐業(yè)界對聚合物納米復(fù)合材料的市場前景持樂觀態(tài)度。
目前世界各國都在積極進(jìn)行納米復(fù)合材料研發(fā)﹐納米技術(shù)在塑料﹑化纖﹑橡膠原料領(lǐng)域的應(yīng)用引人注目。
在納米塑料領(lǐng)域﹐聚合物納米復(fù)合材料的崛起為提升傳統(tǒng)塑料產(chǎn)業(yè)注入新活力。與傳統(tǒng)塑料材料相比﹐聚合物/納米復(fù)合材料表現(xiàn)出更優(yōu)異的綜合性能。比如尼龍6納米塑料與傳統(tǒng)的純尼龍6相比﹐具有高強(qiáng)度﹑高模量﹑高耐熱性﹑低吸濕性﹑高尺寸穩(wěn)定性﹐阻隔性能好﹐性能全面超過尼龍6﹐并且具有良好的加工性能﹔與普通的玻璃纖維增強(qiáng)和礦物增強(qiáng)尼龍6相比﹐尼龍6納米塑料具有耐
磨性好﹑綜合性能優(yōu)異等優(yōu)勢﹐同時尼龍6納米塑料還可以進(jìn)一步用于玻璃纖維增強(qiáng)和普通礦物增強(qiáng)等改性納米尼龍6﹐其性能更加優(yōu)越。
在納米纖維領(lǐng)域﹐納米技術(shù)的進(jìn)步使納米材料在功能性聚酯(PET)等纖維中得到進(jìn)一步應(yīng)用﹐一批通過共混﹑復(fù)合紡絲或整理加工等技術(shù)制造的含納米材料的功能性PET纖維相繼面世﹐其中如耐熱﹑阻燃﹑抗靜電﹑導(dǎo)電﹑吸收遠(yuǎn)紅外線﹑抗紫外線﹑抗菌﹑防臭﹑防輻射﹑變色﹑芳香﹑等不同功能的PET纖維﹐已引起電線電纜業(yè)屆人們的關(guān)注。
在納米橡膠領(lǐng)域﹐納米聚合物在輪胎﹑電線電纜業(yè)中應(yīng)用收到良好的節(jié)能成效。20世紀(jì)80年代末﹐日本首先研發(fā)兩步法制備尼龍6/蒙脫土納米復(fù)合材料﹐此后﹐美國nanocor公司也進(jìn)行聚合物/粘土納米復(fù)合材料的工業(yè)化研究。我國中科院化學(xué)所工程塑料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室用天然粘土礦物蒙脫土作為分散相﹐利用插層聚合復(fù)合﹑熔融插層復(fù)合等方法制備了納米塑料﹐成功開發(fā)出以聚酰胺﹑聚酯﹑聚乙烯﹑聚苯乙烯﹑環(huán)氧樹脂﹑硅橡膠﹑聚苯胺﹑聚氨酯等為基料的一系列納米塑料。
鏈接
納米是一個長度計(jì)量單位﹐一納米相當(dāng)于十億分之一米﹐大約是10個原子并列的寬度。當(dāng)物質(zhì)顆粒小到納米量級后﹐這種物質(zhì)就可被稱為納米材料。由于納米顆粒在磁﹑光﹑電﹑敏感等方面呈現(xiàn)傳統(tǒng)材料所不具備的特性﹐因此在陶瓷增韌﹑磁性材料﹑電子材料和光學(xué)材料等領(lǐng)域有廣闊應(yīng)用前景。復(fù)合材料是由兩種或兩種以上物理和化學(xué)性質(zhì)不同的物質(zhì)群群組合而成的一種多相固體材料。在復(fù)合材料中﹐通常有一相為連續(xù)相﹐稱為基體﹔另一相為分散相﹐稱為增強(qiáng)材料。分散相是以獨(dú)立的相態(tài)分布在整個連續(xù)相中﹐兩相之間存在著相接口。分散相可以是纖維狀﹑顆粒狀或是彌散的填料。復(fù)合材料中各個群群組分雖然保持其相對獨(dú)立性﹐但復(fù)合材料的性質(zhì)卻不是各個群群組分性能的簡單加和﹐而是在保持各個群群組分材料的某些特點(diǎn)基礎(chǔ)上﹐具有群群組分間協(xié)同作用所產(chǎn)生的綜合性能。由于復(fù)合材料各群群組分能“取長補(bǔ)短”﹐充分彌補(bǔ)了單一材料的缺點(diǎn)﹐因而產(chǎn)生了單一材料所不具備的新性能。當(dāng)有機(jī)聚合物為連續(xù)相﹐納米材料為分散相時﹐群群組成的就是聚合物基納米復(fù)合材料。