聚合物基纳米复合材料.pdf

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1、文章编号:100523360(2002)20620054206聚合物基纳米复合材料的展望刘向峰,张 军(青岛化工学院高分子科学与工程学院,山东 青岛266042)摘 要:综述了聚合物基纳米复合材料的类型、制备方法以及聚合物纳米复合材料的性能与改性机理,并对聚合物基纳米复合材料的开发应用提出了展望。关键词:聚合物基纳米复合材料;类型;制备方法;改性机理中图分类号:TQ050.43 文献标识码:A收稿日期:2002201205 聚合物复合材料具有优异的综合性能,广泛用于国民生产、国防科技、建筑、交通运输以及日常生活的各个领域。随着对聚合物材料性能要求的提高以及应用范围的进一步拓宽,很多复合体系,特

2、别是传统的无机物填充的聚合物体系受到了很大限制。无机填料的细度、形状及表面结构等因素影响填料在基体中的分布以及与聚合物基体的界面接合,从而影响了材料的力学性能(如拉伸强度、伸长率、冲击强度等)和加工性能。一般来讲,随填充量增加,聚合物熔体粘度增大,加工变得困难,同时力学性能下降。无机填料的粒径超细化和表面活性化处理可以克服难分散、结合力弱、补强差的缺点。近几年来,随着纳米技术的发展,聚合物与纳米材料的复合成为材料研究领域的一大热点。纳米材料是指平均粒径小于100nm的材料。纳米粒子具有很大的比表面积,与聚合物之间产生很强的界面相互作用,能够显著提高聚合物的性能。根据纳米材料的概念(平均粒径 1

3、00nm),有人提出了纳米复合材料的概念。纳米复合材料是指材料两相或多相微观结构中至少有一相的一维尺度达到纳米尺寸(1100nm)。因此,纳米复合材料具有超细微结构相。因为纳米粒子的表面效应、体积效应及量子尺寸效应等特征,所以纳米粒子与聚合物基体复合形成的聚合物纳米复合材料具有很强的界面结合力,克服了传统复合材料的很多缺点,赋予材料优异的力学性能,并且具有热、电、磁等奇特的性能。纳米复合材料拓宽了聚合物的应用领域,是一种性价比高、应用前景广泛的新兴复合材料。目前,国内外许多科学工作者都在积极开发研究这种复合材料,总的水平还处在实验研制阶段,工业化生产的不多,制备方法、生产工艺还有待进一步完善。

4、1 聚合物纳米复合材料的类型 根据目前开发水平以及纳米分散相的性质,聚合物纳米复合材料主要包括聚合物2无机纳米复合材料和聚合物2聚合物纳米复合材料。其中,聚合物2无机纳米复合材料实现了有机与无机纳米尺寸范围的结合,兼备无机物和有机物的特性,制备方法相对简单,所以在聚合物纳米复合材料中占主导地位,主要包括聚合物/碳酸盐纳米复合材料、聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料、聚合物/金属纳米复合材料和聚合物/氧化物纳米复合材料等。1.1 聚合物2无机纳米复合材料1.1.1 聚合物2碳酸盐纳米复合材料CaCO3、MgCO3、滑石粉等一直是塑料行业中常用填料,主要用作增量剂以降低材料成本,但是却严重影响材料的力

5、学性能和加工性能,导致聚合物拉伸强度、耐冲击强度等性能下降,并且加工困难。许多研究表明,用碳酸盐纳米粒子填充聚合物体系却可以显著改善聚合物力学性能并保持优良的加工性。黄锐1等用纳米CaCO3填充改性HDPE,发现纳米CaCO3特别是经钛酸酯偶联剂处理的能够大大提高材料的冲击强度、45 塑 料 科 技PLASTICS SCI.&TECHNOLOGY6(Sum.152)December 2002断裂伸长率,填充量高达50%时,仍具有良好加工性。与超细CaCO3相比,具有更加良好的综合力学性能和加工 性 能。类 似 结 果,胡 圣 飞2研 究 了 粒 径 为1mCaCO3和30nmCaCO3粒子填充

6、PVC,PVC/ACR体系的性能。结果表明粒径为1m的CaCO3增强增韧效果不如30nm的CaCO3明显。1.1.2 聚合物2层状硅酸盐纳米复合材料(PLS)1987年日本首先报道了用插层聚合法制备尼龙26/粘土纳米复合材料,仅用412%(质量分数)就大幅度提高了尼龙26的力学性能,引起了国内外关注。聚合物2层状硅酸盐纳米复合材料(PLS)实现了无机相纳米尺度的均匀分散、无机/有机强界面结合、分子自组装并具有传统聚合物/无机填料无法比拟的优点,如优异的力学性能、热性能、气体阻隔性等,同时,插层技术是制备聚合物纳米复合材料的一种有效途径,因此聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料成为材料领域的研究热门。

7、至今,已出现了聚酰胺/蒙脱土3、PS/蒙脱土4、PMMA/蒙脱土5、PEO/蒙脱土6、PP/蒙脱土7、环氧树脂/蒙脱土8、丁 苯 橡 胶/粘 土9、硅 橡 胶/蒙 脱土10、聚氨酯/蒙脱土11等多种聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料。与传统聚合物基复合材料相比具有如下优点12:(1)比传统的聚合物填充体系重量轻、成本低,只需很少重量分数(小于5%)的填料即可具有很高强度、弹性模量、韧性及阻隔性,而常规矿物、纤维填充的复合材料需要很高的填充量(多35倍),并且各项指标不能兼顾。(2)PLS具有优良的热稳定性及尺寸稳定性。(3)PLS的力学性能有望优于纤维增强的聚合物体系,因为层状硅酸盐(LS)可以在

8、二维方向上起增强作用,无需特殊的层压处理。(4)由于LS呈片层平面取向,因此膜材具有很高的阻隔性。(5)我国LS资源丰富且价格低廉。PLS因为具有上述优点,所以国内外研究和开发非常快。美国Cornell大学13、日本丰田研究中心7及中科院化学所3,12等报道了这一领域的许多新产品和制备方法并在理论研究和应用开发方面获得很大进展。1.1.3 聚合物2氧化物纳米复合材料 氧化物主要为TiO2、SiO2等纳米粒子,它们与聚合物复合可以对聚合物进行增强、增韧及获得特殊功能。张金柱14等用表面处理的TiO2对HIPS改性,制备的纳米复合材料的拉伸强度、冲击强度、弹性模量、硬度等力学性能均比原HIPS有所

9、提高,表现出纳米TiO2对HIPS的增强增韧效果,同时耐热性、阻燃性也得到提高。周重光15用溶胶2凝胶法制备的SiO2/PC纳米复合材料,耐热性随SiO2含量增加而增加,材料的玻璃化温度提高了20多度。另外,SiO2广泛用于电器、计算机、汽车等行业,纳米SiO2还具有良好的抗紫外线性能,与聚合物复合可改善老化性能。1.1.4 聚合物/金属纳米复合材料 金属粒子主要是Au、Fe、Cu、Al等,聚合物与金属纳米复合可以改善聚合物的导电性、磁性、耐磨性。唐建国16等利用原位生成法将铜混入丙烯氰2丙烯酸甲酯的共聚物中,制成了具有一定导电性的复合电极。1.2 聚合物2聚合物纳米复合材料 通过熔融共混、原

10、位复合及原位生成等方法,将纳米尺度的刚性高分子混入柔性高分子中,可显著提高柔性高分子的强度、模量等性能,是高分子共混改性的有效手段。由于受制备工艺、聚合物特性等条件限制,这方面的报道不多。1.2.1 聚合物2聚合物分子复合材料 所谓分子复合是指用刚性高分子链或微纤作为增强剂,均匀的分散在柔性高分子基体中,分散程度接近分子水平,具有高模量、高强度的聚合物/聚合物复合材料。分子复合的微区尺寸较一般的纳米复合材料小,是更为精细的纳米复合材料。比传统纤维增强的复合材料,消除了界面粘接问题、增强剂与基体树脂的热膨胀系数不匹配问题,并具有加工技术适用广泛、加工成本低等优点,利用较少量的刚性棒状高分子与柔性

11、基体复合即可达到最佳增强效果,分子复合材料的加工方法基本上可用基体聚合物的成型加工方法,但为了达到最大限度的分子水平的分散,一般用溶液共混法制备。王玉东17等进行了PPTA/尼龙21010分子复合材料的研制。但需要合适的共溶剂,并受溶液粘度限制,所以开发应用进度缓慢。1.2.2 聚合物/液晶聚合物原位复合和原位聚合复合材料 原位复合是将热致液晶聚合与热塑性树脂熔融共混,用挤出、注塑方法进行加工,由于液晶分子具有易取向的特点,液晶微区沿外力方向取向形成微纤结构,熔体冷却时,微纤结构被原位固定,称为原位复合,当形成的微纤直径小于100纳米时,即称作纳米复合材料。黎学东等18详细研究了原位成纤复合材

12、料的原理、材料的性能和形态分布。原位聚合是在柔性高分子基体(或其单体)中溶解刚直棒状聚合物,使其均匀的分散在高分子基体中而55刘向峰,等 聚合物基纳米复合材料的展望形成原位分子复合材料,是使刚性高分子链均匀分散的一种分子复合的新途径。白崇武等19用低分子量尼龙26作为基体树脂,以芳香族二醛和芳香族二胺原位缩合形成刚性分子聚合物作为增强剂制备了分子复合材料,材料的拉伸强度和模量均得到了提高。1.2.3 纳米级聚合物微纤/聚合物复合材料 利用模板聚合,将有纳米级尺寸微孔的聚合物浸入另一种单体和氧化剂中,使单体溶胀于纳米级微孔中,用一定引发剂或别的聚合方法使单体在微孔中形成微纤或中空的纳米管,从而形

13、成增强的聚合物/聚合物复合材料。2 聚合物纳米复合材料的制备方法2.1 共混法 与传统聚合物共混改性的方法相类似,将纳米粒子与聚合物共混改性,主要包括熔融共混、溶液共混、乳液共混法。(1)熔融共混是将纳米粒子与聚合物混合,经过塑炼、分散等过程,使分散相以纳米尺度均匀分散于聚合物基体中。(2)溶液共混是将基体树脂溶解于适当溶剂中,然后加入纳米粒子,充分搅拌使得纳米粒子在溶液中均匀分散,然后除去溶剂或使之聚合制得样品。(3)乳液共混是将纳米材料与聚合物的乳液相混合,适当搅拌使纳米粒子均匀分散,加入凝聚剂,使聚合物沉淀或直接应用于乳液制品中。共混法的优点是简单易行,尤其是熔融共混,易于工业化生产。但

14、是,不论那种方法,纳米粒子在与聚合物混合过程中都同时存在着“分散过程和“积聚过程。由于纳米粒子粒径小、比表面积和比表面能极大,同时聚合物熔体或溶液体系粘度又大,所以纳米粒子极易团聚,粒子在聚合物体系中很难分散。王旭、黄锐等20通过研究纳米CaCO3在聚苯乙烯基体中的分散规律,分析了熔融共混中影响纳米粒子在聚合物基体中分散效果的因素,包括(1)纳米粒子的表面特征(表面能、孔隙率等)。(2)纳米粒子与聚合物基体的界面粘合强度。(3)聚合物融体所能提供的分散力大小。(4)通过聚合物融体传递给粒子的能量大小。研究了纳米CaCO3表面处理、分散方法及工艺、填充量等对纳米粒子分散程度的影响。因此,对纳米粒

15、子进行表面处理,适当降低纳米粒子的比表面能,有助于在聚合物中的分散。常用的处理方法是添加表面改性剂,如分散剂、偶联剂等,分散剂可以改善纳米粒子的分散,偶联剂能与基体产生强的结合力21。也有人用二步共混法,先将纳米粒子与表面处理剂、相容剂、少量树脂制成高浓度母料,再将母料同树脂共混,改善了粒子分散性。2.2 溶胶2凝胶法 溶胶2凝胶法是将硅氧烷或金属盐等前驱物(水溶性盐或醇溶性盐)溶于水或有机溶剂中形成均质溶液,溶质发生水解反应生成纳米级粒子并形成溶胶。朱子康等人22溶胶2凝胶法制备了可溶性PI/SiO2纳米复合材料。溶胶凝胶法制备聚合物纳米复合材料可分为3种情况:(1)把前驱物溶解在预形成的聚

16、合物溶液中,在酸、碱或某些盐的催化作用下,让前驱物水解,形成半互穿网络。(2)把前驱物和单体溶解在溶剂中,让水解和聚合同时进行,这样可使完全不溶的聚合物通过原位生成并均匀的嵌入无机填料网络中。(3)聚合物或单体中引入能与无机组分形成化学键的基团,借以增加有机与无机组分间的相互作用。该法的优点:可在温和的条件下进行,两相均匀分散;控制反应条件和有机无机组分的比例,可以合成聚合物基复合材料或有机物改性的无机物基复合材料。该法的缺点:凝胶干燥过程中,由于溶剂、小分子、水分的挥发可能引起材料收缩。2.3 插层法 许多无机化合物(如石墨、层状硅酸盐、磷酸盐等)具有典型的层状结构,层间可膨胀,可以插入聚合

17、物或单体分子形成复合材料。最有应用前景的是聚合物层状硅酸盐纳米复合材料,所用的层状硅酸盐主要是蒙脱土、高岭土等。插层复合法是制备高性能新型聚合物层状硅酸盐纳米复合材料的重要方法。它是将单体或聚合物插入插层剂处理后的层状硅酸盐片层之间,破坏硅酸盐的结构,使其剥离成厚1纳米,长、宽各为100纳米左右的基本单元,并均匀分散在聚合物基体中,实现聚合物与层状硅酸盐在纳米尺度上的混合。按照复合过程,可分为三类即单体原位聚合法、聚合物溶液插层、聚合物熔体插层。(1)单体原位聚合法是先将聚合物单体分散,插进有机处理的层状硅酸盐片层之间,然后引发聚合,利用聚合放热,克服硅酸盐片层间的库仑力,使其剥离,从而使纳米

18、尺度的硅酸盐片层与聚合物基体以化学键的方式复合。国内外关于这方面报道很多。赵竹第3等人用原位聚合法合成了尼龙26/蒙脱土给米复合材料,具有很好的力学性能、Moet23和Laus24用自由基溶液聚合法制备了PS/蒙脱土纳米复合材料。原位聚合优点是层状硅酸盐容易剥离分散于65刘向峰,等 聚合物基纳米复合材料的展望聚合物基体中,分散均匀,界面结合力强,显著改善材料性能。不足之处是对单体有选择性(极性分子有利反应),对聚合速率、产物分子量有影响并且反应复杂,不易控制。(2)聚合物溶液插层是聚合物大分子链在溶液中借助溶剂而插层进入硅酸盐片层之间,然后脱出溶剂。张立群等9分别用溶液法和乳液法制备了丁苯橡胶

19、/粘土纳米复合材料,具有与用炭黑补强材料同样的良好性能。该法虽然简单易行并对聚合物基本无影响,但需要适合的溶剂来同时溶解聚合物和硅酸盐,并且溶剂不易回收,对环境不利。因此,该法适于实验室进行理论研究,或用于胶乳、涂料行业改性。(3)聚合物熔融插层是聚合物在高于软化温度下加热,在静止或剪切力作用下直接插层进入硅酸盐片层。G ian2nelis25首先报道了用聚合物熔融插层法制备聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料。该法工艺简单,不用溶剂,对环境又好,成本低,适于大规模生产。熔融插层发展很快,用熔融插层法已经实现了许多聚合物分子与层状硅酸盐纳米尺度的复合,硅橡胶/蒙脱土10、尼龙/蒙脱土26、PP/粘土

20、7、PS/蒙脱土25等。但此法也存在硅酸盐片层难分散、界面结合力弱、加工降解等弱点。上述方法各有利弊,应根据实际情况,选择合适的制备方法。2.4 原位聚合法 原位聚合是纳米粒子均匀分散于单体中,在一定条件下聚合,形成分散良好的聚合物纳米复合材料,或将刚性聚合物溶解于柔性聚合物的单体中,然后引发聚合,形成刚性聚合物在聚合物基体中以纳米级分散的复合材料。该法有效避免了纳米粒子的团聚,分散均匀,纳米粒子特性完好无损,节省了设备投资,又提高了劳动效率。原位聚合可分为原位本体聚合、原位乳液聚合、原位悬浮聚合、原位分散聚合等。如黄志明27等用原位悬浮聚合法制备了PVC/CaCO3纳米复合材料,解决了传统共

21、混方法易使纳米粒子团聚的难题,保证了纳米填料的均匀分散,为制备高模量、高强度的复合材料及功能高分子材料开辟了新途径。3聚合物纳米复合材料的性能改善及改性机理3.1 增强增韧 以前广泛采用的聚合物增强增韧方法主要是:脆性塑料中加弹性体粒子,韧性提高但是拉伸强度降低;聚合物材料中加入增强纤维,可大幅度提高拉伸强度,但冲击强度、断裂伸长率下降;液晶聚合物可使拉伸强度、冲击强度改善,但断裂伸长率下降;普通无机填料补强效果差,并且韧性、加工性变差。纳米级粒子改性聚合物却使三种力学性能及加工性能同时改善。胡圣飞等24研究了纳米CaCO3(平均粒径30纳米)和轻质CaCO3对PVC/CPE体系力学性能的影响

22、。结果发现:纳米CaCO3用量5%12%时,起到了增强增韧的双重效果,用量10%时,冲击强度达到最大,接近未填充体系的2倍,随后随填加量增加而下降;填充量6%时,拉伸强度有一最大值,随后下降。而轻质CaCO3填充的PVC/CPE体系,无增强增韧作用,断裂伸长率明显降低。聚合物2无机纳米复合材料是一种高强度、高韧性的复合材料,与传统弹性体增韧不同,在提高聚合物韧性的同时,提高了材料的模量、强度、尺寸稳定性、热变形温度。欧玉春28关于无机刚性粒子增强增韧聚合物的机理认为,无机刚性粒子填充聚合物的增强增韧与无机粒子在基体中的分散状况及其界面结构有着密切关系。无机粒子在聚合物基体中可能形成三种分散的微

23、观结构状态:(1)无机粒子在聚合物基体中形成第二聚集态结构,在这种情况下,如果无机粒子的粒径足够小(纳米级),界面结合良好,则这种形态具有很好的增强效果,无机粒子如同链条一样对聚合物起增强作用。(2)无机粒子以无规的分散状态存在,有的聚集成团、有的个别分散,这种形式既不能增强,也不能增韧。(3)无机粒子均匀而独立的分散在聚合物基体中,这种情况,不论是否有良好的界面结合,都有明显的增韧效果。纳米粒子的增韧机理:纳米粒子均匀分散在聚合物基体中,当基体受到外力时,粒子周围产生应力集中效应,引起基体树脂产生银纹吸收能量,同时粒子之间的树脂基体也产生塑性变形,吸收冲击能量,因为纳米粒子比表面积大,比表面

24、能高,与基体结合力强,在外力作用下,粒子易发生更多银纹,吸收更多能量。但当粒子的加入量达到某一临界值时,粒子间过于接近,而相互凝聚,在外力作用下,粒子引发的银纹容易发展成裂纹,韧性反而下降。纳米粒子补强机理:纳米填料粒子的比表面积大与聚合物基体的相互作用力大,界面接合好,因此,相当于填料的有效体积增大无需太多填量,材料强度就得到很大提高,而当填充量大时,纳米粒子间相互凝聚,起不到应有效果。总之,要达到增强增韧目的必须保证纳米粒子分散均匀、合适的粒径间距以及界面结合力。无机填料的分散程度与无75刘向峰,等 聚合物基纳米复合材料的展望机粒子的比表面积、无机粒子的表面自由能、与树脂表面极性的差异和作

25、用力以及基体粘度有关。粒子与树脂之间的作用力越大,无机粒子的分散越困难。无机纳米粒子的粒径小、比表面积大,表面能高,因此与树脂基体粘附力大,又因树脂体系一般粘度大,所以纳米粒子在聚合物基体中很难分散,容易团聚。因此,防止纳米粒子团聚、实现粒子纳米尺度的分散是制备聚合物纳米复合材料的关键步骤。通过纳米粒子表面改性或用其他特殊方法(如插层法、原位聚合法等)以达到粒子在纳米尺度上与聚合物结合,制备纳米复合材料一直是材料领域的研究热点,并取得了一定进展。3.2 耐热性与阻燃性 聚合物阻燃广泛受到重视,卤素类阻燃剂阻燃效能好、适用面广,一直是聚合物阻燃配方的主要阻燃剂。但是,卤素类阻燃剂发烟量大并且释放

26、卤化氢气体具有强腐蚀性,对环境、人体有害。有关报道说,多溴二苯阻燃塑料燃烧时会产生致癌物质。氢氧化铝、氢氧化镁等无卤阻燃剂填充量大(一般50%左右),严重影响材料的机械性能和加工性。所以,开发无卤、高效、低成本、环境又好的阻燃体系倍受重视。Jeffery29等用熔融插层法制备的PS/蒙脱土(蒙脱土质量分数3%)、PPg2MA/蒙脱土纳米复合材料(蒙脱土分数4%)的热释放速率(HRR)比纯的PS、PP分别降低了60%、75%。关于聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的阻燃机理,目前认为:具有高热稳定性的粘土片层在二维方向起阻隔作用,对聚合物凝聚相的降解产生影响,片层结构阻隔了分解气体的扩散,并抑制了气

27、体燃烧热向聚合物凝聚相的传递,同时粘土片层促进了炭化层的形成,并对炭化层起固定和增强作用。尽管聚合物层状硅酸盐纳米复合材料的阻燃研究刚刚开始,关于阻燃机理、制备方法的影响、片层分散度及微观形态的影响、硅酸盐类型的影响以及填充量的影响等很多问题还没解决,但是却为聚合物阻燃技术开辟了一条新的途径,具有广阔的应用前景。3.3 其它特殊功能聚合物纳米复合材料 最近开发的特殊功能的聚合物纳米复合材料主要包括抗菌塑料、导电塑料及磁性塑料等。抗菌塑料实际上就是将纳米无机抗菌剂添加到塑料中,因为纳米抗菌剂粒径小、比表面积大增加了与细菌的接触面积,提高了抗菌效果,同时,粒子间的库仑力可穿透细菌的细胞壁,降低细胞

28、活性。因此,纳米抗菌塑料具有安全、高效、长效等优点。纳米磁性塑料是将纳米级铁氧类或稀土类等超磁物质与塑料共混制得的磁性能很好的塑料,主要用于电器零部件。复合导电聚合物材料是以高聚物为基体,掺入各种导电填料,如金属粉、金属氧化物、石墨等,多用于电气工程、电子工业等领域作为抗静电和电子屏蔽材料。由于导电高分子具有易成型、密度轻、价廉、电阻率可调等优点,被广泛应用。刘平桂30等用层离/吸附法制备了聚苯胺嵌入氧化石墨纳米复合材料,大大提高了材料导电性和电化学性能。4 聚合物纳米复合材料的展望 聚合物纳米复合材料是一个新兴的、多学科交叉的、跨门类的研究领域,具有广阔的研究前景。聚合物无机纳米复合材料,可

29、以很好的将无机填料的刚性、尺寸稳定性、热稳定性与聚合物的韧性、加工性、介电性结合起来,获得性能优异的复合材料;同时,可用挤出、共混、注塑等方法加工;由于纳米粒子的奇特效应,使聚合物具有光电磁等性能。但是,不能盲目追求“纳米,作为科学工作者更应头脑清醒。纳米复合材料技术刚刚兴起,还处在探索、积累经验阶段,很多项目还局限在实验室的研究,离工业化还有很大距离,目前需解决的问题主要表现在:(1)纳米材料精细结构的表征和纳米复合材料中纳米相的表征。(2)纳米复合聚合物的力学性能、热性和阻燃性改善的机理。(3)纳米粒子在聚合物基体中的聚集问题。随着技术发展及新工艺、新方法的不断出现,问题必然会得到解决,必

30、将实现对纳米复合材料微观结构的优化设计,实现对纳米粒子的形态、尺寸和分布的有效控制,最终开发出性能更好、功能更强的聚合物纳米复合材料。参考文献:1徐卫平,黄锐.纳米CaCO3填充HDPE复合材料的研制J.中国塑料,1998,12(6):3034.2 胡圣飞.纳米CaCO3粒子对PVC增韧增强研究J.中国塑料,1999,13(6):2528.3 赵竹第,李强,欧玉春,等.尼龙26/蒙脱土纳米复合材料的制备、结构与力学性能的研究J.高分子学报,1997,(5):519523.4 王一中,武保华,余鼎声.聚苯乙烯/蒙脱土嵌入混杂材料的研究J.合成树脂及塑料,2000,17(2):2224.5 张径,

31、杨玉昆.插层法悬浮聚合制PMMA/蒙脱土纳米复合材料J.高分子学报,2001,(1):7982.6Vaia R.A.,G iannelis E.P.,et al.New Polymer ElectrolyteNanocomposites Melt Intercalation of Poly(ethylene oxide)in85刘向峰,等 聚合物基纳米复合材料的展望Mica2type SilicatesJ.Adv.Mater.,1995,7(2):154156.7 Kawasumi M.,Okada A.,et al.Preparation and MechanicalProperties o

32、f Polypropylene2clay HybridsJ.Macromolecules,1997,(30):63336338.8 王立新,等.EP树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能研究J.合成树脂与塑料,2000,17(2):1921.9 张立群,等.粘土/丁苯橡胶纳米复合材料的制备和性能J.特种橡胶制品,1998,19(2):69.10 王胜杰,等.硅橡胶/蒙脱土复合材料的制备、结构、性能J.高分子学报,1998,(2):149153.11 马继盛,漆宗能,张树范.聚氨酯弹性体/蒙脱土纳米复合材料的合成、结构和性能J.高分子学报,2001,(3):325328.12 王新宇,漆宗能,王佛

33、松.聚合物2层状硅酸盐纳米复合材料制备及应用J.工程塑料应用,1999,27(2):15.13G ianelis E.P.Polymer Layered Silicate NanocompositesJ.Adv.Mater.,1996,8(1):2935.14 张金柱,汪信,等.HIPS/TiO2/TAS纳米复合材料的制备及性能J.中国塑料,2001,15(1):2426.15 周重光,等.SiO2/聚碳酸酯纳米相复合材料的制备与性能J.高分子材料科学与工程,2000,16(2):109111.16 唐建国,胡克螯,吴人杰,等.聚合物2金属离子共混液的制备与梯度复合材料的合成J.高分子材料科学

34、与工程,1999,15(5):6668.17 王玉东,等.PPTA/尼龙21010分子复合材料流变行为的研究J.塑料工业,1993,(2):3741.18 黎学东,等.聚合物共混的原位成纤复合J.高分子通报,1998,(1):2632.19 白宗武,冯威,金日光.原位聚合法分子复合材料的研究进展J.高分子通报,1997,(1):3742.20 王旭,黄锐,等.纳米CaCO3在聚苯乙烯基体中的分散规律的研究J.塑料,2000,29(6):3235.21 任显诚,白兰英,王贵恒.纳米级CaCO3粒子增韧增强PP的研究J.中国塑料,2000,14(1):2226.22 朱子康,尚修勇,印杰.可溶性P

35、I/SiO2纳米复合材料的研究J.塑料,2000,29(2):912.23AKELAH A,MOET A.Polymer2clay Nanocomposites:Free2rad2ical Grafting of Polystyrene onto Oraganophilic MontmorilloniteInterlayersJ.J Mater Sci,1996,31:35893596.24LAUS M,CAMERANI,M,LELLI M,et al.Hybbrid Nanocom2posites Based on Polystyrene and A Reactive Organophili

36、c ClayJ.J Mater Sci,1998,33(11):28832888.3596.25Vaia R.A.,Ishii.H.Synthesis and Properties of Two2dimen2sional Nanostructures by Direct Intercalation of Polymer Meltsin Layered SilicatesJ.Chem.Mater.,1993,5:16941696.26 刘立敏,乔放,漆宗能.熔体插层制备尼龙26/蒙脱土纳米复合材料的性能表征J.高分子学报,1998(3):304309.27 黄志明,等.氯乙烯2无机纳米材料的原位

37、聚合J.聚氯乙烯,2000(6):2124.28 欧玉春.刚性粒子填充聚合物的增强增韧与界面相结构J.高分子材料科学与工程,1998,12(2):1215,19.29G ilman J.W.,G iannelis E.P.,Hilton D.et al.FlammabilityPropertiesofPolymer2layered2silicateNanocomposites.Polyproylene and Polystyrene NanocompositesJ.Chem.Mater.,2000,12:18661873.30 刘平桂,龚克成.聚苯胺嵌入氧化石墨复合物的合成及表征J.高分子学报

38、,2000(4):492495.Polymer2based Nano2compositesLUI Xiang2feng,ZHANGJun(College of Polymer Science and Engineering,Qingdao Institue of ChemicalTechnology,Qing2dao 266042,China)Abstract:This paper reviewed the types and preparation methods of the polymer2based nano2composites and the prop2erties and mechanism of modification of composites.It also put forward the trend of development and application of polymer2based nano2composites.Key words:Polymer2based nano2composites;Type;Preparation method;Mechanism of modification95刘向峰,等 聚合物基纳米复合材料的展望