1、塑料配混技术 Plastics Compounding Technology 项目四 填充母料制备,2019/3/21,塑料挤出成型,2,本次任务,任务4-4：纳米无机物/塑料复合材料 拟实现的能力目标： 资料查询能力 自主学习的能力 技术文件编制能力,2019/3/21,塑料挤出成型,3,纳米材料基本概念 ：,纳米及纳米材料 纳米（nm） 长度单位，1 nm10-9m 。 纳米材料 颗粒尺寸在0.1100 nm的超微粒材料。 尺度与效应 随固体颗粒尺寸的减小，其声、光、电磁、热 及化学特性均发生变化。材料结构至少有一维尺寸小于100nm 时，出现传统理论无法解释的、截然不同的运动过程，这一过
2、 程称为尺度效应。,2019/3/21,塑料挤出成型,4,纳米效应表面效应体积效应 量子尺寸效应当粒子尺寸下降到某一数值时，宏观物体中的连续能级将分裂为分立的能级，能级间距随颗粒粒径减小而增大。当能级的变化程度大于热能、光能、电磁能的变化时，导致了纳米微粒尺寸磁、光、声、热、电及超导特性与宏观物体截然不同的反常特性宏观量子隧道效应,2019/3/21,塑料挤出成型,5,纳米复合材料 0-0复合型 纳米微粒与纳米微粒复合 0-3复合型 纳米微粒与常规块体材料复合 。 0-2复合型 纳米粒子与纳米薄膜 2-3复合型 纳米薄膜（或纳米片层）与常规块体材料复合 1-3复合型 纳米丝（纳米碳管）与常规块
3、体材料复合 还可分为无机基纳米复合材料和聚合物基纳米复合材料,2019/3/21,塑料挤出成型,6,聚合物无机纳米复合材料的分类与应用,聚合物无机纳米复合材料的分类 聚合物无机纳米复合材料的性能与应用,2019/3/21,塑料挤出成型,7,聚合物无机纳米材料的分类,聚合物层状纳米复合材料 聚合物刚性纳米粒子复合材料聚合物碳纳米管复合材料 聚合物金属（金属氧化物）纳米粉复合材料,2019/3/21,塑料挤出成型,8,聚合物无机纳米复合材料的性能与应用,力学性能和高耐热性 高阻隔性 高阻燃窒息性 导电性 抗菌性 各向异性,2019/3/21,塑料挤出成型,9,聚合物无机纳米复合材料的构成 （1）树
4、脂,尼龙、聚烯烃、聚酯、聚甲醛、环氧树脂、硅橡胶、聚氨酯等 通过纳米粒子在基体树脂中的分散后能使这些树脂具有刚性和耐热性，同时保留了树脂基体具备的韧性、耐冲击性和易加工性。,2019/3/21,塑料挤出成型,10,（2）无机纳米粒子,常用的无机纳米粒子: 硅酸盐、碳酸钙、SiO2、TiO2、SiC、Al2O3、云母等。 特殊结构： 纳米粒子是由数目较少的原子或分子组成的原子群或分子群。表面原子是既无长程有序又无短程有序的非晶层，而在粒子心部，存在结晶完好、周期性排布的原子。这种特殊结构类型，导致了纳米粒子特殊的表面效应和体积效应，并由此产生许多与块体样品不同的物理化学性质。,2019/3/21
5、,塑料挤出成型,11,（3）无机纳米粒子的表面改性剂 无机物 纳米粒子 有机物 聚合物,2019/3/21,塑料挤出成型,12,聚合物无机纳米复合材料的共混制备法 ：,共混法：该方法是将纳米粒子直接分散于高分子基质来制备高分子基纳米复合材料 。乳液共混法、溶液共混法、机械共混法、熔融共混法等。有实际意义的为熔融共混法，其他方法难于达到理想的分 散效果。,2019/3/21,塑料挤出成型,13,熔融共混法工艺过程：用捏合机、双螺杆挤出配混机将聚合物与纳米粒子在聚合物熔点以上熔融，混合的难点和关键是要防止纳米粒子团聚，故一般要对纳米粒子进行表面处理。表面处理剂有兼容剂、分散剂、偶联剂，并经常使用两种以上表面处理剂。,2019/3/21,塑料挤出成型,14,混合设备湿法研磨 高速混合机 超声波震荡处理 ； 振动磨 双螺杆挤出机 在挤出机出料口后加装更有效的混合装置,2019/3/21,塑料挤出成型,15,聚合物无机纳米复合材料的其它制备法,原位复合法 溶胶-凝胶法 LB膜法,2019/3/21,塑料挤出成型,16,学习活动,2. 查找纳米无机材料对塑料进行改性的相关资料，分析、总结。,1.我国主要的纳米碳酸钙、蒙脱土生产企业及其产品型号、性能指标和用途。纳米碳酸钙的主要性能指标与常规微米级碳酸钙的性能指标有何区别？,2019/3/21,塑料挤出成型,17,任务44完成！,
