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化學(xué)工業(yè)中的納米技術(shù)
（作者未知） 2010/5/26
（接上頁）
以粘土為基礎(chǔ)的納米復(fù)合材料在不久將來會(huì)有很大的市場。以碳納米管為基礎(chǔ)的新型結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的開發(fā)也為期不遠(yuǎn)，它的主要問題是成本較貴，要用好的填料(單壁納米管)。大規(guī)模應(yīng)用較大而不太完善的碳納米纖維可望在2004年實(shí)現(xiàn)，此發(fā)展可能會(huì)給納米粘土復(fù)合材料的應(yīng)用形成沖擊。
一些公司計(jì)劃擴(kuò)產(chǎn)納米粘土也反映出其發(fā)展?jié)摿�。如Nanocor公司已轉(zhuǎn)產(chǎn)納米粘土，每年2萬噸。許多主要聚合物公司也在開發(fā)納米復(fù)合材料技術(shù)。RTP公司已將有機(jī)粘土／尼龍納米復(fù)合材料制成薄膜和片材。Triton
System公司應(yīng)用納米二氧化硅與一種聚合物材料制成納米復(fù)合材料，開發(fā)成一種涂裝材料。其它HoneyWell，Ube工業(yè)和Unitika等公司已工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)尼龍納米復(fù)合材料用作包裝HBP材料，Nanocor最近與三菱氣體化學(xué)公司聯(lián)合
制造并出售HBP包裝材料。用于食品和飲料行業(yè)。Bayer打算用尼龍6納米復(fù)合材料制造多層包裝膜，此膜的氧穿透率減少l/2，透明度和韌性有提高。近期，人們關(guān)注的另一種納米復(fù)合材料的填料物質(zhì)，是一種較為復(fù)雜的分子多面齊聚物(polyl、cdral 01ig(meric silsc5quioXanes，POSS)。Hybrid塑料公司稱其可以大量生產(chǎn)POSS，并與塑料生產(chǎn)廠商和用戶進(jìn)行合作。
四、涂料方面應(yīng)用
在涂料行業(yè)CTJ。納米粒子已經(jīng)起著很大的作用，但是，類似于能生成抗刮痕和不粘表面的涂層的溶膠—凝膠單層(solgcl monlolaycr)還在研究。用樹狀聚合物可以彌補(bǔ)不足，并且可與納米粒子技術(shù)結(jié)合應(yīng)用。
以納米粒子為基礎(chǔ)的涂料具有各種優(yōu)異的性能，比如：強(qiáng)度、耐磨耗、透明和導(dǎo)電。拜耳公司與Nanogntc公司合作開發(fā)導(dǎo)電和透明的涂層。納米粉體是難以儲(chǔ)運(yùn)的，美國海洋部門采用微型凝聚(microscale ngglomerate)方法，即在應(yīng)用時(shí)用等離子(一種熱的離子化氣體)技術(shù)或熱噴涂技術(shù)，使粉體被融熔，形成涂層。拜耳公司與Hansa MetallWerke公司用納米粒子進(jìn)行抗水和抗灰塵涂料開發(fā)。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)在線(www.epoxy-e.cn)記者了解，2002年BASF公司推出一種用納米粒子和聚合物制備的噴涂涂料，在干燥時(shí)自組裝成一種納米結(jié)構(gòu)的表面，呈現(xiàn)出類似荷葉的效應(yīng)，即當(dāng)水落到表面上，由于與表面的互粘性甚小，可以形成水珠而流去，并把灰塵帶走。
Inframat公司用納米涂料作為船殼防污涂料。以防止海藻、貝類附著生長。此種涂料很堅(jiān)硬。但并不發(fā)脆。該公司的納米氧化鉛-氧化飲基陶瓷涂料已獲得美海軍部門400萬美元訂貨，主要用于涂裝潛水艇的潛望鏡。應(yīng)用納米粒子技術(shù)可以制造氧化鋁納米粒子，用于地磚的抗劃痕涂層。Nanogate公司為西班牙地磚制造商提供納米粒子涂料，使之容易清洗，并還為眼鏡工業(yè)提供抗劃痕涂料。
用納米粒子強(qiáng)化的涂料還可能在生物醫(yī)用方面應(yīng)用。例如銅的納米粒子可以降低細(xì)胞在表面上生長，從而解決移植上的一個(gè)主要問題。
五、添加劑和樹狀聚臺(tái)物的作用
在復(fù)合材料領(lǐng)域中，納米粘土和POSS已經(jīng)取得進(jìn)展。在不遠(yuǎn)的將來，碳納米管可能產(chǎn)生較大影響。但是，各種不同形狀的樹狀分子結(jié)構(gòu)以及它能易于功能化的性能，可以創(chuàng)制特殊結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，使之具有各種性能。早在上世紀(jì)90年代中期，BertMeijer教授就闡明了樹狀聚合物的結(jié)構(gòu)，它是一群小分子，或是小分子的容器。一個(gè)“樹狀聚合物箱”(I)endrimer box)，如同有一個(gè)硬殼建于軟性樹狀聚合物周圍。如果一個(gè)小分子，如染料分子進(jìn)入樹狀聚合物中，即可被封裝在空穴中。通過對(duì)其末端基因的化學(xué)改性，全部或部分烷基化，樹狀聚合物就可以形成與線型聚合物可化學(xué)兼容的物質(zhì)，以改進(jìn)混合性能。在此情況下，樹狀聚合物的作用在于創(chuàng)建了分子微觀環(huán)境，或是在塑料原料中形成“納米觀口袋”(nanoscopic pocket)來聚集染料分子。作為一種形態(tài)的、結(jié)構(gòu)的或是界面改性劑，樹狀聚合物還可提高材料韌性，而對(duì)其加工性沒有影響。在材料共混和復(fù)合中，它們還起著材料組分間的兼容劑和粘接劑的作用，因此可用于工程塑料添加劑。樹狀多支鏈聚合物已經(jīng)被用作環(huán)氧樹脂的增韌劑，加入重量比5％的樹狀聚合物可顯著提高材料的堅(jiān)韌性。通過可控相分離工藝，可以使樹狀聚合物良好地分散在樹脂中，樹狀聚合物和樹脂作用可以使接枝在樹狀結(jié)構(gòu)上的環(huán)氧基團(tuán)的化學(xué)鍵得到加強(qiáng)。杜邦公司制造和應(yīng)用多支鏈結(jié)構(gòu)物質(zhì)作為聚合物共混中的添加劑，可以改善聚合物的加工性能。DSM公司已經(jīng)將多支鏈的聚丙烯亞胺(PPl)聚合物工業(yè)化，主要用于廉價(jià)塑料和橡膠制造中作為添加劑，降（未完，下一頁）
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