聚甲基丙烯酸甲酯_层状无机物纳米复合材料的研究进展
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第44卷第5期 2016年5月硅 酸 盐 学 报Vol. 44,No. 5 May ,2016JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY DOI :10.14062/j.issn.0454-5648.2016.05.22聚合物/层状矿物纳米复合材料的研究进展徐 文1,武小雷2,孙伟福3(1. 西安建筑科技大学材料与矿资学院粉体工程研究所,西安 710055,中国;2. 西安建筑科技大学冶金工程学院,西安 710055,中国;3. 澳大利亚悉尼大学航天机械和机电工程学院先进材料技术中心,悉尼 2006,澳大利亚)摘 要:聚合物/层状矿物纳米复合材料结合了聚合物的强韧性与纳米层状矿物的强力学性,具有优良的力学性能、热学性能、气体阻隔性能和导电性能等,实际应用广泛。
介绍了聚合物/层状矿物纳米复合材料结构特点及其表征方法和制备方法、性能和应用,并综述了近年来聚合物/层状矿物纳米复合材料的研究进展,展望了该类材料的发展趋势。
为了进一步加快该类材料的发展,应进一步从分子尺度上全面理解聚合物/层状矿物纳米复合材料的结构,尤其是聚合物主体与层状矿物片层间界面结构与性质对纳米复合材料整体性能的影响。
关键词:层状矿物;插层;剥离;纳米复合材料;力学性能中图分类号:O631.2;TB332 文献标志码:A 文章编号:0454–5648(2016)05–0769–11网络出版时间:2016–04–26 19:11:10 网络出版地址:/kcms/detail/11.2310.TQ.20160426.1911.022.htmlReview on Polymer/Layered Silicates NanocompositesXU Wen 1, WU Xiaolei 2, SUN Weifu 3(1. Institute of Powder Engineering, College of Materials and Mineral Resources, Xi’an University of Architecture andTechnology, Xi’an 710055, China;2. School of Metallurgy Engineering, Xi’an University of Architecture and Technology, Xi’an 710055, China;3. Centre for Advanced Materials Technology, School of Aerospace, Mechanical and Mechatronic Engineering J07, University ofSydney, Sydney 2006, Australia)Abstract: Polymer/layered silicates nanocomposites exhibit improved mechanical and thermal properties as well as superior gas barrier and electrical properties and have been widely used since they combine strong toughness of polymers and strong mechanical properties of layered silicates nanofillers. This article briefly introduces the structure of polymer/layered silicates nanocomposites as well as their characterization techniques, fabrication and processing methods and properties and applications. In addition, recent research developments on polymer/layered silicates nanocomposites were reviewed, and trends of development of polymer/layered silicates nanocomposites were also represented. The further understanding of the structure from molecular scale, especially the impact of the structure and properties of the interface between polymer matrix and layered silicates nanofillers on predicting their macro properties, can favor the development and application of these materials.Keywords: layered silicates; intercalation; exfoliation; nanocomposites; mechanical properties聚合物复合材料是将强韧性的聚合物与具有强力学性能的填充物复合,成为一种易加工、摩擦和磨损率小、表面硬度高、成本低廉的材料,在工业中具有广泛应用。
聚丙烯纳米复合材料的研究及应用李跃文陈枝晴(湖南科技职业学院高分子工程与技术系,长沙,410118 )摘要:综述了聚丙烯基层状填料纳米复合材料、纤维状填料纳米复合材料、粉状填料纳米复合材料、POSS 纳米复合材料制备方法、结构与性能方面的最新研究进展,介绍了聚丙烯/粘土纳米复合材料的一些实际应用,对今后的研究和开发方向也提出了自己的看法。
关键词:聚丙烯,纳米复合材料,纳米填料,研究进展,应用聚丙烯(PP) 是目前产量最大、发展最快的合成树脂之一,它具有良好的综合力学性能、耐热性、耐腐蚀性能和成型加工性能,应用范围十分广泛。
但PP 低温脆性大,耐老化性能不好,容易燃烧,绝对强度和金属材料相比尚有一定差距,这些使其应用受到一定程度的制约。
共聚、共混、加助剂等传统的改性方法均有一定的局限性,近年发展起来的纳米技术给PP 提供了一种新的改性途径,大量的研究表明,将PP 与纳米组份复合,具有广泛而显著的改性效果。
与传统方法相比,通过形成纳米复合材料对PP进行改性具有如下优点:(1)纳米组份含量很少时即有显著的改性效果;(2)在改善某些性能的同时,几乎不损害其它性能,特别是成型加工性能;(3)改性范围广泛。
1、PP /层状填料纳米复合材料1.1 PP/ 层状粘土纳米复合材料自然界有些粘土矿物具有层状结构,如蒙脱土、累托土、斑脱土等。
在适当的条件下,聚合物分子链能插入到粘土片层之间,使片层层间距扩大,甚至剥离,从而形成纳米复合材料。
由于粘土片层的纳米效应和层状结构,PP/层状粘土纳米复合材料的力学强度、热稳定性、阻隔性、阻燃性均有明显改善。
PP/ 蒙脱土纳米复合材料是研究和开发较早的PP 纳米复合材料。
目前的研究主要集中在熔融共混法制备纳米复合材料及其结构与性能上。
王平华[1]等用钠基蒙脱土(Na-MMT) 和经十六烷基三甲基溴化铵处理过的有机蒙脱土(Org-MMT) 分别与PP 制成了纳米复合材料,实验结果表明,Na-MMT 和Org-MMT 对PP 均有良好的增强增韧效果,但两者填充形态不一样,Na-MMT 以纳米粒子形态填充,Org-MMT 以插层形态填充;另外,Na-MMT 还能诱导聚丙烯结晶晶型发生转变,产生有利于提高聚丙烯冲击强度的3晶型。
聚丙烯酸与纳米颗粒复合材料的研究进展聚丙烯酸(Polyacrylic Acid, PAA)是一种重要的聚合物,其独特的特性使其成为一种理想的材料用于制备纳米颗粒复合材料。
近年来,研究人员对聚丙烯酸与纳米颗粒之间的相互作用进行了深入探究,并取得了显著的研究进展。
本文将从纳米颗粒的制备、聚丙烯酸与纳米颗粒复合材料的性能以及应用领域等方面,探讨聚丙烯酸与纳米颗粒复合材料的研究进展。
首先,纳米颗粒的制备技术是聚丙烯酸与纳米颗粒复合材料研究的关键之一。
目前常用的制备方法包括化学还原法、溶剂热法、溶胶-凝胶法、热解法等。
这些方法可以制备出形貌各异、尺寸可调的纳米颗粒,为后续的复合材料制备提供了基础。
其次,聚丙烯酸与纳米颗粒复合材料的性能也是研究的重点之一。
研究人员通过调节聚丙烯酸与纳米颗粒的比例、交联度以及添加其他功能性材料等方法,改善了复合材料的力学性能、热稳定性和耐候性能等。
同时,聚丙烯酸与纳米颗粒之间的相互作用也被广泛研究,包括静电相互作用、范德华力、氢键等。
这些相互作用对于调控纳米颗粒在复合材料中的分散性和界面结合力具有重要影响。
另外,聚丙烯酸与纳米颗粒复合材料的应用领域非常广泛。
一方面,该复合材料在医药领域中具有潜在的应用前景,如药物传输、组织工程和生物成像等。
纳米颗粒可以为药物提供载体,并增加药物的稳定性和生物可用性。
另一方面,聚丙烯酸与纳米颗粒复合材料在环境保护和能源领域中也有重要应用,如废水处理、催化剂载体和锂离子电池等。
这些应用领域的拓展将为聚丙烯酸与纳米颗粒复合材料的研究提供更多新的挑战和机遇。
另外,聚丙烯酸与纳米颗粒复合材料的研究还面临一些挑战。
首先,如何实现纳米颗粒在复合材料中的均匀分散和稳定固定仍然是一个挑战。
当前主要的方法是通过表面改性或添加分散剂来改善纳米颗粒在聚丙烯酸基质中的分散性。
其次,纳米颗粒与聚丙烯酸之间的界面相互作用机制还不完全清楚,需要进一步研究。
此外,聚丙烯酸与纳米颗粒复合材料的长期稳定性和可持续性问题也需要解决。
pmma辅助转移法(原创实用版)目录1.PMMA 概述2.PMMA 辅助转移法的原理3.PMMA 辅助转移法的应用4.PMMA 辅助转移法的优势与局限性5.我国在 PMMA 辅助转移法方面的发展正文1.PMMA 概述聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一种热塑性树脂,具有优异的物理性能、化学稳定性和良好的耐候性。
因此,它在各种工业领域中得到了广泛的应用,如汽车、建筑、电子、医疗等。
2.PMMA 辅助转移法的原理PMMA 辅助转移法是一种将微纳米颗粒(如金属纳米颗粒、碳纳米管等)通过溶液法或溶胶凝胶法制备成复合材料的方法。
这种方法的关键在于利用 PMMA 作为载体,将微纳米颗粒固定在载体上,然后通过转移技术将颗粒转移到目标基材上。
这种方法可以实现对微纳米颗粒的精确控制,提高复合材料的性能。
3.PMMA 辅助转移法的应用PMMA 辅助转移法已经广泛应用于多种领域,如电子、磁性、光学、传感等。
例如,在电子领域,利用 PMMA 辅助转移法可以将纳米金属颗粒转移到基板上,制备高性能的电子器件。
在光学领域,可以将纳米金属颗粒或碳纳米管转移到光学基材上,提高光学器件的光学性能。
4.PMMA 辅助转移法的优势与局限性PMMA 辅助转移法的优势在于可以实现对微纳米颗粒的精确控制,提高复合材料的性能。
此外,该方法操作简便,适用于多种微纳米颗粒和基材。
然而,这种方法也存在一定的局限性,如 PMMA 的耐热性较低,在一定温度下容易发生变形,影响复合材料的性能。
5.我国在 PMMA 辅助转移法方面的发展我国在 PMMA 辅助转移法方面已经取得了显著的进展。
许多科研院所和企业已经开始研究和开发相关技术,并在电子、磁性、光学等领域取得了实际应用。
纯丙烯酸酯的高分子复合材料在医用材料应用中的研究进展是什么纯丙烯酸酯(Poly(methyl methacrylate))又称PMMA,作为一种透明,坚硬且化学稳定的材料,被广泛地用于制造各种光学器件和透明塑料。
与此同时,由于其优异的机械性能和生物相容性,PMMA也被用于医用材料中,如牙科修复材料、人造角膜等。
本文将重点讨论纯丙烯酸酯的高分子复合材料在医用材料应用中的研究进展。
1. 纯丙烯酸酯与生物活性物质的复合纯丙烯酸酯的优异生物相容性为其在医学领域中的应用提供了很好的基础。
然而,由于其缺乏生物活性和生物吸附能力,常常不适用于某些特殊的医学应用中。
为了克服这一问题,研究人员开始探讨将纯丙烯酸酯与具有生物活性的物质进行复合。
其中包括人工骨骼材料、新型药物控释载体等。
在人工骨骼领域中,研究人员通常会将PMMA与羟基磷灰石、β-三钙磷酸等物质进行复合。
这些复合材料不仅具有极好的生物相容性,而且能够模拟天然骨骼的机械性能。
此外,还可以提供一定程度的生物活性,促进骨骼再生。
在新型药物控释材料领域中,PMMA复合材料也受到了广泛的关注。
例如,将纯丙烯酸酯与阿霉素、重组人骨形态发生因子-2等药物进行复合。
这些复合材料可以缓慢释放药物,从而提高药品的疗效和安全性。
2. 纯丙烯酸酯与纳米粒子的复合纳米技术作为新兴技术,为高分子材料的应用提供了广泛的空间。
纯丙烯酸酯与纳米粒子的复合可以改善其性能,从而增强其在医用材料中的应用价值。
例如,将纯丙烯酸酯与氧化锆、二氧化硅等纳米粒子进行复合,不仅可以提高其机械性能,而且可以显著改善其耐磨性和耐腐蚀性。
与此同时,纯丙烯酸酯与纳米粒子的复合还可以增强其生物相容性。
例如,将纯丙烯酸酯与羧甲基纤维素纳米晶体进行复合,可以增强其生物相容性和低光学散射性,从而提高其在眼科医疗中的应用。
3. 纯丙烯酸酯与生物材料的复合在某些医学应用场合中,单纯的纯丙烯酸酯材料无法完全满足要求。
为了改善其性能并提高其应用范围,研究人员通常会将纯丙烯酸酯与其他生物材料进行复合。
纳米微粒改性聚甲基丙烯酸甲酯的研究进展孔文晓;刘渝;张凯;刘玉飞【摘要】综述了近年来纳米金属氧化物、非金属氧化物、有机化合物等纳米微粒改性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的研究.纳米微粒的添加可以提高其抗紫外线、阻燃、抗静电等性能.展望了纳米微粒改性聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的发展前景.【期刊名称】《上海塑料》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】6页(P1-6)【关键词】聚甲基丙烯酸甲酯;纳米微粒;改性;研究进展【作者】孔文晓;刘渝;张凯;刘玉飞【作者单位】贵州凯科特材料有限公司,贵州贵阳550014;贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳550025;贵州凯科特材料有限公司,贵州贵阳550014;国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心,贵州贵阳550014;贵州凯科特材料有限公司,贵州贵阳550014;贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳550025;国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心,贵州贵阳550014【正文语种】中文【中图分类】TQ320.60 前言聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)俗称有机玻璃,是一种透明的高分子材料。
它具有良好的力学性能、耐候性、电绝缘性能和光学性能,还具有透光率高、密度小、韧性好等优点,被广泛应用于航空、建筑、农业、光学仪器等行业[1]。
然而,PMMA 的耐热性、耐磨性、韧性、阻燃性等均较差[2-4]。
人们针对这些缺点进行了多方面的改性研究。
由于纳米微粒具有小尺寸效应、表面效应、体积效应、宏观量子隧道效应,还具有许多优异特性,如高阻隔性、高导电性、优良的光学性能等,所以用纳米微粒填充在聚合物中不仅能提高材料的性能,还能赋予聚合物新的功能。
用纳米微粒对PMMA 改性,可提高PMMA 的某些性能,拓宽它的使用范围。
1 PMMA/纳米金属氧化物复合材料1.1 PMMA/TiO2纳米复合材料纳米TiO2具有比表面积大、紫外线吸收能力强、表面活性大及独特的光催化作用。
纳米TiO2经表面改性后制备PMMA/TiO2纳米复合材料,可增强PMMA 抗紫外线性能和热稳定性能。
无机纳米粒子表面接枝包覆PMMA的制备研究的开题报告一、研究背景纳米材料因其独特的尺寸效应、表面效应和量子效应等特点,在各个领域得到了广泛应用。
其中,无机纳米粒子是一种重要的纳米材料,在催化、生物医学、光学等方面有广泛的应用。
然而,由于其表面活性较高,会导致粒子聚集和重新结晶,降低其稳定性和活性。
因此,表面改性是提高无机纳米粒子稳定性和应用性能的重要手段。
其中,包覆有机薄膜被广泛应用于改善无机纳米粒子的分散性和稳定性。
PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)是一种常见的有机薄膜材料,具有良好的耐化学性、透明性和机械性能等优良特性。
将PMMA包覆在无机纳米粒子表面,可以有效防止其聚集和重新结晶,提高其稳定性和活性。
因此,制备包覆PMMA的无机纳米粒子具有重要的理论基础和应用前景。
二、研究目的本研究旨在制备包覆PMMA的无机纳米粒子,研究其表面性质和稳定性,并探讨其在催化、生物医学等领域中的应用前景。
主要包括以下研究内容:1. 制备不同种类的无机纳米粒子。
2. 制备包覆PMMA的无机纳米粒子并进行表征。
3. 研究包覆PMMA对无机纳米粒子表面性质的影响。
4. 考察包覆PMMA后无机纳米粒子的稳定性和催化活性。
5. 探索包覆PMMA的无机纳米粒子在生物医学领域中的应用前景。
三、研究方法1. 制备无机纳米粒子:采用化学合成法、物理化学法等方法制备不同种类的无机纳米粒子。
2. 制备包覆PMMA的无机纳米粒子:将制备好的无机纳米粒子与PMMA聚合物进行共混,利用自组装等方法制备包覆PMMA的无机纳米粒子。
3. 表征包覆PMMA的无机纳米粒子:采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等方法对制备好的包覆PMMA的无机纳米粒子进行表征。
4. 研究包覆PMMA对无机纳米粒子表面性质的影响:利用Zeta电位分析、紫外可见吸收光谱等方法研究包覆PMMA对无机纳米粒子表面性质的影响。
PMMA无机纳米复合材料的制备及性能研究的开题报告一、研究背景及意义PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)是一种重要的工程塑料,具有透明度高、机械强度高、易加工等优点,在制造光学、电子、建筑等领域广泛应用。
但同时也存在着其脆性高、热稳定性差、阻燃性能差等问题,这些问题制约了其在某些领域中的应用。
近年来,无机纳米材料的发展与应用在材料科学领域中占据了重要地位,因其在材料性能改进、提升方面具有独特优点。
目前已有学者研究的纳米复合材料中,大部分是有机纳米复合材料,面对聚合物材料的发展,无机纳米复合材料对于克服聚合物材料在物理性能、力学性能等方面的不足越来越受到重视。
因此,研究制备PMMA无机纳米复合材料,提高其力学强度、热稳定性和阻燃性能,有着重要的科学意义和应用价值。
二、研究内容1.通过化学合成方法获得具有不同形貌、尺寸和组成的分散均匀的纳米无机材料。
2.利用溶液混合法、原位聚合等方法制备PMMA无机纳米复合材料。
3.对比纳米材料和PMMA无机纳米复合材料的性能差异,分析PMMA无机纳米复合材料的力学性能、热稳定性和阻燃性能。
三、研究方法1.合成纳米无机材料,并通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪等方法分析其物理和化学特性。
2.制备PMMA/纳米复合材料并表征物理和化学特性。
分析纳米材料在复合材料中的分散度、存在方式等。
3.测试PMMA/纳米复合材料的力学性能、热稳定性和阻燃性能。
采用万能试验机、热重分析仪、热解气相色谱仪等测试仪器进行分析。
四、预期成果1、成功制备出分散均匀、形貌多样的纳米无机材料。
2、成功制备PMMA无机纳米复合材料,并获得物理和化学特性的表征数据。
3、PMMA无机纳米复合材料的性能得到有效提升,其力学性能、热稳定性和阻燃性能均得到了改善。
四、研究意义1、为不同领域研究PMMA/纳米复合材料提供了新思路和方法。
2、为材料科学领域的普遍规律提供了新的实验依据和数据。
3、探究PMMA/纳米复合材料的结构和性能关系,增强对聚合物材料性能控制的理解。