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高分子纳米复合材料是由各种纳米单元与有机高分子材料以各种方式复合成型的一种新型复合材料。纳米复合能够将无机材料的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与高分子材料的韧性、可加工性及介电性质完美地结合起来,开辟了复合材料的新时代。制备纳米复合材料,已成为获得高性能复合材料的重要方法之一。
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纳米复合重要原料:稀土纳米材料。稀土纳米材料推广应用不仅助力于高分子材料产业发展,也是我国稀土产业摆脱低价供应稀土初级原料的处境,形成高端、高附加值的稀土应用产品的重要方向。2017年1月25日,国家发展改革委会同相关部门组织编制了2016版《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》中夜间稀土纳米材料作为一个重要分支载入其中。纳米稀土材料中主要原料包括:Y2O3、P2O5、CaO、SiO2、CeO2 等。
高分子纳米复合材料应用
高分子纳米复合材料不仅能够具有纳米粒子所具有小尺寸纳米效应,也能通过与高分子基体材料的协同作用,形成新的功能。既能保持高分子材料所具有的易加工、稳定性好的优点,又能保持纳米粒子特有催化、光、电、磁、生物等特殊性质得以充分发挥。虽然纳米复合技术历史不长,但是在不同领域已获得广泛应用。
表1 高分子纳米复合材料的应用领域 纳米复合材料性能
高分子纳米复合材料应用领域
1、高分子纳米复合材料
复合工程塑料具备单一材料所不具备的可变结构参数,包括:复合度、联结型、对称性、标度、周期性等,通过调控高分子基纳米复合材料的可变结构参数,利用其复合效应可以使材料在物理功能、化学和机械性能等方面获得最佳的整体性能。
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纳米氧化铈(CeO2)被誉为第三代紫外隔离剂,具有良好的隔离效果、高透过率。纳米氧化铈(CeO2)具有高折射率和高稳定性,纳米氧化铈(CeO2)薄膜可以用于制备各种光学薄膜,如:微充电电池的减反射膜,还可以做各种增透膜、保护膜和分光膜。用制成汽车玻璃抗雾薄膜,平均厚度只需30~60nm,能有效防止在汽车玻璃上形成雾气。
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Olvin等对电致发光材料进行了研究,他们用纳米CdSe与聚苯撑乙烯(PPV)制得一种有机-无机复合发光装置,随着纳米颗粒大小的改变,发光的颜色可以在红色到黄色间变化(量子尺寸效应)。
随着纳米科技发展,纳米材料的表面界面效应、小尺寸效应、链子尺寸效应与聚合物密度小、耐腐蚀、易加工等优良性能在纳米复合材料中有机结合,形成新一代的功能高分子材料。现阶段,市场流通的功能性助剂占总产业的80%,市场使用的材料中几乎很难找到一种纯树脂材料使用,基本是复合材料。新材料、新技术的不断涌现既是推动塑料产业持续发展的动力,也是新的投资方向风向标。