发信人: hithere (行者), 信区: NTM
标  题: 纳米塑料
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年01月20日09:19:13 星期六), 站内信件

纳米塑料 百年来，科学家们一直没有找到好的方法来改变塑料的性能，使它具有更多的
功能。 近20年来，纳米技术的出现，给科学家门带来了一个广阔的创新空间，一批具有
奇特功 能的塑料开始出现，人们称它为纳米塑料。 在20世纪里，人们对物质世界的研
究已深入到分子、原子的微观领域，但宏观世界 和微观世界并不是直接相连的，在他们
之间还存在一个介观——纳米世界。他们是由几 十个或成千个原子、分子“组合”起来
的纳米粒子或“人工分子”，这种“人工分子” 往往具有人们意想不到的性质，但是，
当这些“人工分子”继续张大或以通常的方式集 成大块材料时，原有奇特的性质又会消
失。正是纳米材料的这些特性向人们预示着在材 料领域将发生革命性的变化。 什么叫
纳米塑料呢？从广义来说纳米塑料材料的定义分两个层次，第一个层次把高 分子做成纳
米结构单元，用它再合成这种材料叫纳米塑料。这种塑料正在基础研究阶段。 我们现在
指的纳米塑料就是把无机纳米粒子放到传统塑料当中去，把这种塑料我们叫纳 米塑料。
用这种塑料做成产品，就叫纳米塑料的制品。 塑料是人们生活中重要的材料，它的优点
是重量轻、易加工各种形状，但它的缺点 主要表现为在光的照射下容易变脆，在受热和
一些极端的环境下容易老化。这些都限制 了塑料的发展和应用。现在随着纳米技术应用
，又给传统塑料带来了革命性的变化。 由于纳米塑料有许多功能，根据这些功能可以设
计不同功能的材料。譬如说这种材 料不燃烧，就可以加些氧化锑这一类纳米材料。假如
这种材料能够有紫外屏蔽的性能， 想使它不老化，就可以加上紫外屏蔽的一些作用。 
怎样制备耐磨、高强度、耐高温、耐腐蚀的纳米塑料呢？自然界中有许多纳米结构 的天
然矿物。层状硅酸盐粘土就是其中的一类，他们是由成千上万个厚度为一纳米、长 宽为
几十到几百纳米的小片层结成的颗粒。科学家用化学方法把它与聚合物混合，有机 粘土
片层就能分解成纳米片层，均匀地分布到聚合物中间形成纳米塑料。这种纳米塑料 能用
来制造输送水和石油的管道，或用来制造汽车、家用电器的部件，还能作成纤维和 包装
材料。 随着纳米技术的应用，纳米塑料还具有抗菌的功能，70年代末80年代初，日本科
学 家开始将银化合物直接添加到树脂中，首次用这种抗菌剂制成了抗菌塑料，但直接添
加 银盐制备的抗菌塑料性能明显下降，颜色变化严重，接触水时银离子易析出，而且抗
菌 有效期很短，很难具有应用价值。为了解决这些问题，人们开始采用沸石作为载体附
载 金属离子制备抗菌剂。沸石分子具有三维同架环状结构，它的大小只有几十个纳米，
能 容纳结晶水和金属离子，而且这种结构稳定，无论发生吸附、脱附、脱水或离子交换
均 不会发生变化，于是科研人员利用这种特性，把一些金属离子混在一起，使用特殊的
方 法，把那些金属离子嵌在沸石分子中，就得到了抗菌剂。再把抗菌剂添加到塑料中就
制 成了抗菌纳米塑料。 纳米材料出现以后，塑料制品大大丰富了，增加了传统塑料制
品的高科技含量。也 为传统塑料制品进一步的应用，扩大品种，特别为下一代的塑料制
品，奠定了良好的基 础。 
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