本文轉載自【南方電纜網】－－－(張國光輯)
據了解﹐在整個石油化工行業(yè)中﹐目前納米復合材料的年均增長率超過30％﹐年產值增長較快的納米復合材料品種有PP﹑PA﹑PET和PVC納米復合材料﹐這幾項產品都與電線電纜用絕緣護套料密切相關﹐納米復合材料市場潛力巨大﹐成為業(yè)界熱議的話題之一。
在三大合成材料領域﹐納米復合材料是由聚合物﹑纖維﹑橡膠與納米材料群群組合而成的。與傳統(tǒng)材料相比﹐納米復合材料性能優(yōu)異。如聚合物納米復合材料﹐由于納米粒子具有出色的表面接口效應﹑小尺寸效應及量子尺寸效應﹐它與聚合物密度小﹑耐腐蝕易加工等優(yōu)良特性結合后﹐呈現出不同于傳統(tǒng)聚合物復合材料的性能。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行納米復合材料研發(fā)﹐納米技術在塑料﹑化纖﹑橡膠原料領域的應用引人注目。
在納米塑料領域﹐聚合物納米復合材料的崛起為提升傳統(tǒng)塑料產業(yè)注入新活力。與傳統(tǒng)塑料材料相比﹐聚合物/納米復合材料表現出更優(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和礦物增強尼龍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納米塑料還可以進一步用于玻璃纖維增強和普通礦物增強等改性納米尼龍6﹐其性能更加優(yōu)越。
在納米纖維領域﹐納米技術的進步使納米材料在功能性聚酯（PET）等纖維中得到進一步應用﹐一批通過共混﹑復合紡絲或整理加工等技術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﹑導電﹑吸收遠紅外線﹑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)屆人們的關注。
在納米橡膠領域﹐納米聚合物在輪胎﹑電線電纜業(yè)中應用收到良好的節(jié)能成效。20世紀80年代末﹐日本首先研發(fā)兩步法制備尼龍6/蒙脫土納米復合材料﹐此后﹐美國nanocor公司也進行聚合物/粘土納米復合材料的工業(yè)化研究。我國中科院化學所工程塑料國家重點實驗室用天然粘土礦物蒙脫土作為分散相﹐利用插層聚合復合﹑熔融插層復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。
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納米是一個長度計量單位﹐一納米相當于十億分之一米﹐大約是10個原子并列的寬度。當物質顆粒小到納米量級后﹐這種物質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﹑電子材料和光學材料等領域有廣闊應用前景。復合材料是由兩種或兩種以上物理和化學性質不同的物質群群組合而成的一種多相固體材料。在復合材料中﹐通常有一相為連續(xù)相﹐稱為基體﹔另一相為分散相﹐稱為增強材料。分散相是以獨立的相態(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。復合材料中各個群群組分雖然保持其相對獨立性﹐但復合材料的性質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基礎上﹐具有群群組分間協(xié)同作用所產生的綜合性能。由于復合材料各群群組分能“取長補短”﹐充分彌補了單一材料的缺點﹐因而產生了單一材料所不具備的新性能。當有機聚合物為連續(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合材料。