納米材料是指一維或二維尺寸小于100納米的材料,它的粒徑小,比表面積大,由于量子效應和表面效應,納米材料的物理、化學性能、電性能較微米級的材料都有很大的差別。聚丙烯由于綜合性能優(yōu)異,獲得了廣泛的應用。但它的韌性不好,當把它用于汽車保險杠時,必須對其進行增韌改性。傳統(tǒng)的改性方法是用彈性體增韌,這種工藝已比較成熟。它的主要缺點是加工性能差,流動性能不好,成本較高。產(chǎn)品強度不好,而且要用大量的外匯進口彈性體。而用剛性的納米材料增韌聚丙烯,可在增韌的同時,提高聚丙烯的剛性和流動性,成本也不高,且不需要耗用外匯。
由于納米粒子高的表面能容易團聚,在塑料基體中難以分散,用納米級滑石粉母粒造粒機共混法進行改性,是在共混前先對載體材料進行偶聯(lián)劑表面處理,利用偶聯(lián)劑表面包覆載體材料改性技術覆蓋于納米粒子表面,而賦于粒子表面新的性質(zhì)。適當?shù)谋砻嫘揎椏捎行У剽g化納米粒子的表面,防止硬團聚的產(chǎn)生。納米粒子加入到熔融樹脂中進行共混分布、分散塑化加工成型,僅利用現(xiàn)有的表面活化技術、共混技術難以獲得納米尺度的均勻混和分布、分散,也就無法體現(xiàn)納米材料所特有的性能,因而如何加強對表面活化處理技術與共混技術的研究創(chuàng)新,控制納米相的團聚與分散,有效地防止納米粒子在制備和應用過程中的團聚。眾所周知,由于有機高聚物的表面或界面性質(zhì)的不同,無機納米級粉體顆粒填料與高聚物基體材料相容性較差,難以在基體材料中均勻分散;納米級顆粒有自發(fā)聚集的趨勢,顆粒度越細團聚現(xiàn)象越嚴重,如何解聚團聚體使納米顆粒均勻分散是首要解決的應用技術問題,因而直接或過多地填充往往容易導致材料的某些力學性能下降以及易脆化等缺點。因此,除了對納米顆粒的粒度分布有一定的要求外,必須對其進行改性,依靠改性劑表面進行吸附、反應、包覆或成膜實現(xiàn)表面改性,以降低粉體顆粒的表面能,改善其表面的物理化學特性,增強與有機高聚物的相容性和在有機基體材料中的迅速均勻分散性。納米級粉體顆粒表面改性的目的是改善材料的力學性能,賦予材料特殊的物理化學性能,提高機械強度及綜合性能等。以納米尺度均勻地分散于聚合物基體中后,將能大大改進和提高復合改性材料的綜合性能,故納米粒子在聚合物中達到均勻分布、分散就成了影響復合改性材料的關鍵。