尼龙/纳米土复合材料的市场和应用

刘伯元1、陈更新1、陈宗厚2、杨卫民3、刘勇3、倪任林4、陶光4、许丕明5

  1. 中国塑料加工工业协会改性塑料专委会
  2. 台湾尼洛奈米公司
  3. 北京化工大学
  4. 浙江乐清新兴工业有限公司
  5. 台湾远东科技大学

关键词:尼龙/纳米土、聚酰胺/蒙脱土纳米复合材料,尼洛奈米,市场,应用
摘要:本文介绍了尼龙/纲米复合材料的国内外市场和应用情况

在尼龙纳米土复合材料技术进展一文中,首次在国内外向大家介绍了中国台湾和中国浙江乐清两家企业应用聚合改性的方法,在反应釜中实现了聚酰胺(尼龙)和纳米黏土的复合,使得尼龙/纳米土复合材料实现了产业化的规模生产,其中台湾台南的尼洛奈米工厂在2009年成为世界上规模最大的工厂。但是,作为一种新型的具有纳米功能的复合材料,其性质如何?有关尼龙/纳米土复合材料从2005年开始研制,生产,这些大家关注的问题,一直不间断的研究之中。在本文中将说明两点:
第一,上述研究成果,大部分是台湾尼洛奈米公司研发人员这些年所做的工作,其中也有大陆研究者的成果。
第二,尼龙/纳米土复合材料的应用,这些年的研究成果集中在以下四个领域,它们分别是:
●汽车塑料燃油箱
●防氧气渗透薄膜
●注塑级产品
●塑料改性的基材
现在尼龙/纳米土复合材料已经实现产业化,一年台湾和大陆可以生产1万5千吨之多。但是应用量还不大,我们希望通过我们的介绍,使得尼龙/纳米土复合材料能够被大家所认识。对于尼龙/纳米土这种新材料所具有种种独特性质,以及作为独特应用效果的材料,例如高阻隔性的汽车塑料燃油箱在中国大量使用,在高新技术的多种产业中得到应用。对于各种应用的材料牌号也作系列的介绍。由于尼龙/纳米土这种新材料,刚刚才诞生,它的种种性能和应用的研究才刚刚开始,我们的工作也刚刚开始,以后将有更多的研究成果将不断报告给大家。

  1. 尼龙/纳米土复合材料筒介:

1.1聚酰胺
聚酰胺简称PA,是在主链上含有酰胺基团(--NHCO--)的高分子聚合物。PA的商品名叫尼龙,是由二元胺和二元酸通过缩聚反应制成。尼龙是个大家族,按结构分,大约有20多种,商品饼牌号多达700多种。
尼龙材料性能优越,其耐磨性和自润滑性好,拉伸强度大、弯曲强度高、缺口冲击强度大、耐油及化学品性高,但抗蠕强性能差、易吸水,是工程塑料第一大品种。
1.2纳米土
适合于高分子加工改性的、具有纳米尺寸的粘土是一种蒙托土或称膨润土。蒙托土是典型的含层状结构的铝硅酸盐矿物,其晶体结构是由二层硅氧四面体和一层铝氧八面体构成,属2:1型层状硅酸盐,其厚度为1.55nm。为加大蒙托土中阳离子吸咐容量(CMC)和扩大层间距,我们首先要将蒙托土经过有机阳离子改性为有机蒙托土。
1.3尼龙/纳米土的制备
亲油性的有机蒙托土进一步和聚合物反应,将聚合物中的阳离子置换,例如酰胺基阳离子,这时层间距扩大为4nm。

聚合物/纳米土复合材料的制备方法是插层复合法。插层法可分为单体插层法和聚合物插层法二种。是将单体或聚合物插入蒙托土的层间,将蒙托土分成厚1.55nm,长和宽为100nm的单层。其原理是聚合物聚合如尼龙缩聚反应时放出大量热,克服纳米土的层间库仑力,使无机物和聚合物复合成一个整体,即复合材料。必须指出的上述制备方法只能在聚合反应釜中进行
 
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