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影响聚合物/膨润土纳米复合材料产业化的关键问题

    

 高分子材料具良好的韧性、耐腐蚀、耐水、高电热绝缘性,加之重量轻、易加工是今日生活中不可缺少的材料,但它的明显弱点是:强度刚性不够、耐热性差、尺寸稳定性不好、易老化、易燃等,这就限制了它的应用领域。

  无机材料具有较好的强度、刚性、耐热、耐老化和尺寸稳定等优点,如何将这些优点、性能结合到高分子材料中,是材料科技界近20a来研究开发的重点。

  无机材料中天然的层状硅酸盐矿物受到了极大的重视,特别是具膨胀性的2:1层结构的蒙皂石类天然粘土矿物,例如蒙脱石、贝德石、汉克托石、斯蒂文石、皂石以及3:1层结构的混层矿物累脱石等层状粘土矿物,其中尤以膨润土的主要组成矿物——蒙脱石为纳米分散相的聚合物/粘土复合材料,已成为当今纳米复合材料研究和应用的热点,涌现出一批在五大通用塑料、五大工程塑料以及弹性材料、涂层材料等方面的应用研究成果和新的复合材料。1987年日本丰田公司首先研制出了尼龙6/层状硅酸盐纳米复合材料,其热变形温度、阻隔性能和力学性能均有明显提高,接着又成功地制备出聚酰亚胺/蒙脱石纳米复合材料,其气体阻隔性明显提高和线胀系数显著降低。并已研制出了尼龙6/层状硅酸盐纳米复合材料的汽车油箱。

  目前丰田公司又与美国Amcol公司开始了纳米复合材料的联合开发。国际大企业间合作开发纳米复合材料已成为走向产业化的新趋势。例如:美国通用汽车(GE)与Montell,SCP公司为了降低汽车能耗于1998年就开始联合开发主要用于汽车的TPO纳米复合材料,目的很明确。GE是全球很大的汽车制造商之一,他们需要提高汽车的产品性能,Montell公司是全球很大的聚烯烃生产商,他们需要自己的产品有更广阔的市场和更高的经济效益;SCP公司是全球很大的有机粘土制造商之一,生产有Cloisite系列纳米粘土商品(目前有7个牌号),这三者各有所长,是国际汽车业、塑料业、纳米粘土业的强强联合。又如Amcol,nanocor与Eastman,Basf也联合开发PET(PBT)PA等纳米复合材料,这三大公司均是全球著名的合成树脂、聚合物生产跨国公司,又都各自进行了大量的聚合物/粘土纳米复合材料的研究,其中包括纳米粘土的制备方法和复合材料的加工方法等。

此文摘自中国非金属矿工业导刊,我们只是为了分享,交流,并不代表华潍膨润土公司观点。

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