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1、2 0 0 7 年5 8 个塑料精品项目推荐1 、纳米复合物进展2 0 0 7 年塑料精品项目推荐目前在美国有二个会议大约2 0 0 多篇论文就是针对纳米颗粒对塑料性能的影响，比如在提高塑料的热 力学性能和阻隔性能，阻燃性能以及对电导率的影响等方而I 阿展开的。 然说，纳米合成物的发展还处于它的“幼年阶段”，但是如果预料不错的话，在今后的十年问，它将会成 为影响掣料I , I k 的发展最大的凶素，尽管它十分微小。 只要用2 到5 的纳米颗粒通过熔融混合或原位聚 合的方式加入到聚合物中，就可以极大改善该聚合物 的热力学性能，阻隔惟麓，以及阻燃性能。并且它在 提高材料的热阻，尺寸稳定性以及电导率
2、方而要比标准填料和光纤性能优越。虽然： ：不足很引人侧目，也没有预料中的那么快，使用纳米颗粒做添加剂的聚合物材料还是已经渗透到 了汽乍业以及包装q k 的市场。在i 个技术性的会议上， 大约有2 0 0 多篇的论文是相关方面的。无论是研究人 员还是商家都对此投入了极人的热情。冈此我们町以 预测，使用纳米颗粒做添加剂的聚合物材料的发展将 会达到前所未有的速度。以上t 个会议分别足2 0 0 4 年旧金山纳米复合物会议，芝加哥A n t e c 2 0 0 4 ，以及 2 0 0 4 年比利时布鲁寒尔纳米复合物会议。 B B C 的市场调查报告表明，在2 0 0 3 年有关纳米粒子复合聚合物在世界
3、范围内的销售量为2 4 5 0 万磅， 总值9 0 8 0 万美元。在这份调查报告中还预测了该市场 销售额将会以每年1 8 4 的速度增长，剑2 0 0 8 年将会 达剑2 11 l O 万美元。目前纳米科技的发展遇到了一些阻碍，f 日是B C C 预测它在一些领域的应用还是将会以 年增长率超过2 0 的速度发展。 无论是伍实验审研究方面还是存市场商业化上纳 米填料发展的丰流仍旧是层状的页砘酸盐纳米土，纳米云母右，碳纳米管，以及纳米白攀板( g r a p h i t ep l a t e l e t s ) 。除此以外，其它的一些材料，比如说合成 粘七，含笼型硅氧烷( P O S S ) ，
4、以及像亚麻与大麻之 类的天然纤维等也正在被着重研究。 最具竞争潜力者 目前被讨论最多的两种纳米填料分别是纳米粘土和碳纳米管，并且都已经取得了商、l k 化应用。使用时 二者都必须先进行化学修饰的表面处理，以使其达到 超细分散以及与树脂问非常好的粘结，从而达到最佳的使用效果。 事实也证明，这两种纳米填料在改善塑料的结构 性能，热性能，阻隔性能以及阻燃性能方面都取得了王德禧非常好的效果。并且碳纳米管还可以达到提高材料的电导率的作用。目前，由于纳米粘十的价格低廉一2 2 5 美元磅到 3 2 5 美元磅一并月可以应用在一些最常见的热塑性 塑料，比如P P 、T P O 、P E T 、P E 、P
5、S 和尼龙等上，所以它的商业化前景足最被看好的。最具有代表性的纳米粘土是高岭土，一种层状的 铝硅酸盐，它每层的直径大约是l 微米左右，长径比 达到了1 0 0 0 ：l 。目的美国圉内最大的f I i 家高岭土牛 产商分别是N a n o c o r ( 主要商标为N a n o m e r ) 和S o u t h e r nC l a yP r o d u c t s ( 主要商标为C i o i s i t e ) ，并且 两家公司都已经形成了各自的商业网络，它们都有各 自的树脂供应商、表面活性剂供应商、配混料商以及 汽车O E M 厂商和包装食业。虽然它们大部分的工艺都属商业机密，但足
6、月前已经有几个商业成就是可见的。通用汽车是纳米复合物通向应用之路最具代表性 的一家汽车公司。它于2 0 0 2 年推出的G M CS a f a d 和 雪弗莱A s t r o 是市场上最早在车身外部使用了纳米复 合物材料的汽车，在2 0 0 3 年和2 0 0 4 年推出车型里也使用了这种部件。最近，它还在它们最大体量的车一 雪弗莱I m p a l a 的车身部分使用了一种P P 纳米粘土的 复合材料，该复合物材料是由通用汽车位于密歇根州 W a r r e n 的研发中心、B a s e l lN o r t hA m e r i c a 公司和S o u t h e mC l a y
7、P r o d u c t s 公司合作开发出来的。 通用汽车使用J ，纳米材料的最新汽车产晶是2 0 0 5 G MH u m m e rH 2S U T ，该型号车的车身使用了大约7磅模内着色的纳米复合材料部件，分别用在了中梁、 蓬板、以及货舱周围的保护栏杆处。 纳米粘土添加到塑料里而可以提高塑料的抗压 力，碳纳米管则还可以提高材料的电导率和热导率，f H 是由于纳米管的价钱昂贵( 最近报价大约为$ 1 0 0 g ) 而限制了其在商业上的应用发展。从上个世纪9 0 年代 开始，美国出产的每辆汽车上基本上都使用了碳纳米 管，最典型的例子就是在制造燃料系统的材料尼龙里 添加它来提高材料的抗静
8、电性能。通过添加纳米管提 高材料的抗静电性能也被用在计算机的读写保护头的制备上。 碳纳米管有瞥层和多层两种结构，前者的外径一般为l 到2 n m ，i f f 后者的直径则在8 到1 2 n m 之间， 它的典型长度一般为1 0 微米，最长可达1 0 0 微米，长 径比至少可达1 0 0 0 ：1 。碳纳米管的拉伸强度是普通 不锈钢管的5 0 倍( 前者1 0 0Gp a 后者2Gp a ) 、热导 系数为铜的5 倍。当把它加入到聚合物材料的母体中中国塑协家委员会第二次年会暨2 0 0 7 年塑料精品项目推介会论文集2 6 72 0 0 7 年5 8 个塑料精品项目推荐“后，只要点点就u J
9、以比f 0 统填制如碳黑或金腻粉小止好的提高材料的电，* 丰热导牢。 卫m H 山纳米箭册牛广商冉H y p e r i o nC a t a l y s i s j “ b ：I 是多z ：纤维纳水省) 和新登陆的Z y v e xC o T ( 产 r n 柏巾J 。_ 1 多联纳水管) 。这阿家向提供晌F 料中邪古由I5 剖2 0 柏纳水管。据报道P y r o g r a flJ J 纳米光纤存提高材料的热导 丰、电导 改普村料的热山学性能和5 H 燃性能方而 可H 一7 碳纳米管州媲美。更瞳要的足，纳米光纤要 t 纳米管使订大约s l O & 磅 I J S I5 0 ，磅以I 站些
10、是在 尼忱、P P 和策听安脂锋材科中游加后进行宜骑评估得m 的结电。3G MH 凡1 。汽12 。0 4l 弗莱、l m p a l a 冉f 自部化世川的4 弯曲埠* 2 m 村* 系图：把C h e w I m p a l a T P O 榄掣 T P O m 米复物- mG M 自B a s e l lN o f l hA m e n c a 目l I # m 日”桂i * 米牯十的& L 匕标准“q 6 9S o u t h e r n C l a yP r o d u c t s 联“ 攫7 5 ( 米蹦S o t h eC l a yP 山e t s )纳米 复弁物的米潍N a
11、n o u o r 与两家特殊l 配魁料氽, I k 之州的联盟 直接导投f 纳米 土复台物在建筑办而和辨扩方面的i 目, l k 化规横的应”j 。 N o b l eP o l y m e r s 的新产I l 】lF o r t e P P 纳术复合物【jJ 口L 鲐使用在r2 0 0 4 年木uA T L 型汽牟的座椅 啦f I ：。F o r t eP P 所取代的玻璃填先P P 材料，加工工 芝复杂，井H 冉定的A 州缺陷和扭曲。F O I I C 帕高度 小到09 2 8 9 c c ，力学性能极佳，柱性能比虬往的村料更佧| | n J 以同性使川。 N o b e l 辽指这种
12、新的F o r t e 纳求材料将被崩4 4 牛 ，2 0 0 6 r 新推m 的轻掣货1 的| 心控制台，“ 外迁会 应埘n 州分办公家具和 U 器零仆山+ 特代剐分( 大 约2 0 ) f 日艘璃填先P P 村料以降低这此家I 的惭度I 成本。 I o l v 0 毗最近。进rP P 均糍台物值q 米牯上复台 物M a x x a mL S T tr f 线，它县“业上的* l 度和更强的抗撞一“山。“价近未正，发古的利I ，P o l y O n e 证宜称达种耕的材料】f 以艘磐咀往的耕上小充辛剁 蒋和分敞的60 题它的性能小输l 棋生超过人多暂的 热叩h 上稃掣科”已H 柏世妊、世盖
13、肌处邗工 艺虹简单雌厦花赞更低的嚣优点。 P o l y O n e 吐抛d I 其中纳求料- r 的等毋超过4 0 的 新型均聚P P 、嫂良P P 、L L D P E 、L D P E 、H D P E 咀艘 种新的烯托策物，其中此址撤据提目m 辅能力的水F 进行了分缎。 P o l y O n c 报道说，J 训H 于货舢以及衬扳L 是蚓 为M a x x a mI S T 复台物的R 敏儿J 打c $ 性ln 】被指定 用rJ ，样树脂的过肿f 机B 凡裂配米说乍关重要， 返种世想I f i i j 正n 商q k 化 向发展。此外+ 其具冉良好f n 抗冲击山卧及较轻的厦旦。许多弃
14、户认为 M a x x a mL S T 址众事应用的下一选择，因为它能将增 强材料的耐化学性、硬艘和循环利用周劓的提高结合在一起。l 目时，纳米顿粒含鲢更高的纳米复合物还n 】以被 川存汽1 讷部或外部的T P O 零件，黄键就是囚为它且 宵高度的H ，J 稳定性，较低的密度，以及更高的抗挤 n 、的硬度。件忻“为它迁可以被用于薄膜制备来提高 膜的 n 隔能山、慢度、H D T ，U 及诬口r 咀做生物糸火 剂或染料的挣制释放与转移的添舢荆。托喷模包装中， 该纳求复台物n I 以提高包装层薄牮的阻黼能力和势压 并l 可以缔衄材料的循环周期，降低肇厚。它n ：沣模 弃器与方而也钉报蚶的0 W
15、IJ 前最：一些工业椰Ij 还希 望将它MJ I j 在提高材荆的l 燃性能片而。 强度更大的T P O s仵j 吐1 1 f L 年和S o u t h e r nC l a yP r o d u c t s 发丧的论文 中，提刮了许多通过添加纳米群，上柬救音4 二崩T P O 性 能旧疗法。这螋戚粜都米之小易由于粘上艇钉岛啪 聚们特r 最初的使刚非常用璀后来通过优化$ I 上在 挤爪机中的进料方式、螵杆设计、蝶 r 转述、温度咀 及压山等而得到r 解挟；州H 这个问题得纠T 解次， 涿加纳米复合物的T P O 就比传统的云雌做填料的 T P O “n 多方面表现出了其更优的性能，比如低温r
16、保抖良好的延屉惟，消除”尝虎纹”、减少，涂料的分 培艘蒋7 I 台线外观，提高着也性能、扎刮撩能力， m 且迁可以阿收彻环使用。更呕坚的肌3 到2 1 的低填充艟，降低了材料膏度( 从09 2 比09 6 剑I13 9 c o ) ，导豉其o 州件种一合时只，* 垂很少的黏台 剂进步降低了成本，2 6 8p m 采4 会第十会2 0 0 7 m 叫# I | 1 5 l I I m 介会沧女*2 0 0 7 年5 8 个塑料精品项目推荐汽车外部、内部以及发动机罩内的众多使用了纳 米复合物汽车部件中，纳米复合物适合用在汽车仪表盘、摇杆盖、侧壁装饰、格栅、发动机罩通气槽，仪 表板，座位1 P 泡沫，车内门板、柱罩、发动机挡板、 风扇罩，进气管，燃油箱及燃油管等部件上。除T P O 纳米粘土复合物以外，通用汽车还采用碳
