高分子復合材料前景精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的高分子復合材料前景主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：高分子復合材料前景范文

隨著塑料工業(yè)的快速發(fā)展，塑料產品已經廣泛應用到人們的生活當中，給人類帶來了許多的便利，與此同時，由于人們對其大量需求致使廢棄物中的塑料越來越多，這對生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的污染。因而，現在許多科學家都在尋找新的環(huán)境友好型材料。其中生物可降解高分子材料就屬于環(huán)境友好型材料，這其中最受人們關注的就是聚乳酸（PLA），具有良好的生物降解性，在微生物作用下分解為二氧化碳和水，對環(huán)境不會造成危害。人們之所以選擇聚乳酸作為環(huán)境友好型材料來研究，是因為聚乳酸具有強度高，透明性好，生物相容性好等優(yōu)點，可以應用于很多領域，包括醫(yī)用、包裝、紡織等。但是由于其結晶性能差，脆性大等缺點，使其在某些性能方面存在嚴重的不足，這就嚴重限制了聚乳酸的應用[1]。為了使聚乳酸能夠更好的應用到各個領域，研究者們對其進行表面改性，使其性能得到改善，能夠得到更好的應用。

1.生物可降解高分子材料

生物可降解高分子材料是環(huán)境友好型材料中最重要的一類。它是指在一定條件下，一定的時間內，能被細菌、真菌、霉菌、藻類等微生物或其分泌物在酶或化學分解作用下發(fā)生降解的一類高分子材料。由于其具有無毒、生物降解及良好的生物相容性等優(yōu)點，生物降解高分子被廣泛應用于醫(yī)藥、一次性用品、農業(yè)、包裝衛(wèi)生等領域。按照來源的不同，可將其分為天然可降解高分子和人工合成可降解高分子兩大類。

天然可降解高分子：有淀粉、纖維素、蛋白質等，這類高分子可以自然生長，并且降解后的產物沒有毒性，但是這類高分子大多不具備熱塑性，加工起來困難，因此不常單獨使用，只能與其它高分子材料摻混使用。

人工合成可降解高分子：有聚乳酸、聚己內酯、聚乙烯醇、聚己二酸乙二酯等。這類聚酯的主鏈大多為脂肪族結構單元，通過酯鍵相連接，主鏈比較柔軟，容易被自然界中微生物分解。與天然可降解高分子材料相比較，人工合成可降解高分子材料可以在合成時通過控制溫度等條件得到不同結構的產物，從而對材料物理性能進行調控，并且還可以通過化學或物理的方法進行改性[2]。

在以上眾多的天然可降解高分子材料和人工合成可降解高分子材料中，天然可降解高分子材料加工困難，成本高，不被人們選中，因此，人們把目光集中在了人工合成可降解高分子材料中，這其中聚乳酸具有其良好的生物相容性、生物可降解性、優(yōu)異的力學強度和剛性等性能，在諸多人工合成可降解高分子材料中脫穎而出，被人們所選中。

2. 聚乳酸材料

在人工合成可降解高分子材料中，聚乳酸是近年來最受研究者們關注的一種。它是一種生物可降解的熱塑性脂肪族聚酯，是一種無毒、無刺激性，具有良好生物相容性、強度高、可塑性加工成型的生物降解高分子材料。合成聚乳酸的原料可以通過發(fā)酵玉米等糧食作物獲得，因此它的合成是一個低能耗的過程。廢棄的聚乳酸可以自行降解成二氧化碳和水，而且降解產物經光合作用后可再形成淀粉等物質，可以再次成為合成聚乳酸的原料，從而實現碳循環(huán)[3]。因此，聚乳酸是一種完全具備可持續(xù)發(fā)展特性的高分子材料，在生物可降解高分子材料中占有重要地位。迄今為止，學者們對聚乳酸的合成、性質、改性等方面進行了深入的研究。

2.1聚乳酸的合成

聚乳酸以微生物發(fā)酵產物-乳酸為單體進行化學合成的，由于乳酸是手性分子，所以有兩種立體結構。

聚乳酸的合成方法有兩種；一種是通過乳酸直接縮合；另一種是先將乳酸單體脫水環(huán)化合成丙交酯，然后丙交酯開環(huán)聚合得到聚乳酸[4]。

2.1.1直接縮合[4]

直接合成法采用高效脫水劑和催化劑使乳酸低聚物分子間脫水縮合成聚乳酸，是直接合成過程，但是縮聚反應是可逆反應，很難保證反應正向進行，因此不易得到高分子量的聚乳酸。但是工藝簡單，與開環(huán)聚合物相比具有成本優(yōu)勢。因此目前仍然有大量圍繞直接合成法生產工藝的研究工作，而研究重點集中在高效催化劑的開發(fā)和催化工藝的優(yōu)化上。目前通過直接聚合法已經可以制備具有較高分子量的聚乳酸，但與開環(huán)聚合相比，得到的聚乳酸分子量仍然偏低，而且分子量和分子量分布控制較難。

2.1.2丙交酯開環(huán)縮合[4]

丙交酯的開環(huán)聚合是迄今為止研究較多的一種聚乳酸合成方法。這種聚合方法很容易實現，并且制得的聚乳酸分子量很大。根據其所用的催化劑不同，有陽離子開環(huán)聚合、陰離子開環(huán)聚合和配位聚合三種形式。（1）陽離子開環(huán)聚合只有在少數極強或是碳鎓離子供體時才能夠引發(fā)，并且陽離子開環(huán)聚合多為本體聚合體系，反應溫度高，引發(fā)劑用量大，因此這種聚合方法吸引力不高；（2）陰離子開環(huán)聚合的引發(fā)劑主要為堿金屬化合物。反應速度快，活性高，可以進行溶液和本體聚合。但是這種聚合很難制備高分子量的聚乳酸；（3）配位開環(huán)聚合是目前研究最深的，也是應用最廣的。反應所用的催化劑主要為過渡金屬的氧化物和有機物，其特點為單體轉化率高，副反應少，易于制備高分子量的聚乳酸。但是開環(huán)聚合有一個缺點，所使用的催化劑有一定的毒性，所以目前尋找生物安全性高的催化劑成為配位開環(huán)聚合研究的重要方向。

2.2聚乳酸的性質

由于乳酸單體具有旋光性，因此合成的聚乳酸具有三種立體構型：左旋聚乳酸（PLLA）、右旋聚乳酸（PDLA）和消旋聚乳酸（PDLLA）。其中PLLA和PDLLA是目前最常用，也是最容易制備的。PLLA是半結晶型聚合物，具有良好的強度和剛性，但是其缺點是抗沖擊性能差，易脆性斷裂。而PDLLA是無定形的透明材料，力學性能較差[5]。

雖然聚乳酸具有良好的生物相容性和生物可降解性、優(yōu)異的力學強度和阻隔性，但是聚乳酸作為材料使用時有明顯的不足之處；韌性較差并且極易彎曲變形，結晶度高，降解周期難以控制，熱穩(wěn)定性差，受熱易分解，價格昂貴等。這些缺點嚴重限制了聚乳酸的應用與發(fā)展[6]。因此，針對聚乳酸樹脂原料進行改性成為聚乳酸材料在加工和應用之前必不可少的一道工序。

2.3聚乳酸的改性

針對聚乳酸的以上缺點，研究者們對其進行了增韌改性、增強改性和耐熱改性，用以改善聚乳酸的韌性和抗彎曲變形能力，提高熱穩(wěn)定性，進一步增強聚乳酸材料。

2.3.1增韌改性

在常溫下聚乳酸是一種硬而脆的材料，在用于對材料要求高的領域，需要對其進行增韌改性。增韌改性主要分為共混和共聚兩種方法。但是由于共聚法在聚乳酸的聚合過程中工藝比較復雜，并且生產成本高，因此在實際工業(yè)生產中，主要用共混法來改善聚乳酸的韌性。共混法是將兩種或兩種以上的聚合物進行混合，通過聚合物各組分性能的復合達到改性目的[7]。為了拓展聚乳酸材料在工程領域的用途，研究者們常采用將聚乳酸與其它高聚物共混，這樣一方面能夠改善聚乳酸的力學性能和成型加工性能，另一方面也為獲得新型的高性能高分子共混材料提供了有效途徑。

增韌改性所用的共混法工藝比較簡便，成本相應低一些，在實際工業(yè)生產中更加實用。不過受到聚乳酸本身的硬質和高模量限制，共混法改性目前主要方向為增韌、調控親水性和降解能力。

2.3.2增強改性

聚乳酸本身為線型聚合物，分子鏈中長支鏈比較少，這就使聚乳酸材料的強度在一些場合滿足不了使用的要求。因此要對其進行增強改性，使其強度達到要求。目前主要采用了玻璃纖維增強、天然纖維增強、納米復合和填充增強等技術來對聚乳酸進行改性，用以提高聚乳酸材料的力學性能[7]。

目前，植物纖維和玻璃纖維對增強聚乳酸的力學性能效果相差不大，但是植物纖維價格低廉，并且對環(huán)境友好，因而成為對聚乳酸進行增強改性的常見材料。而填充增強引入了與聚合物基體性質完全不同的無機組分并且綜合性能提升明顯，因此受到廣泛的關注。這其中，以納米填充最有成效，填充后可以全面提升聚乳酸的熱穩(wěn)定性、力學強度、氣體阻隔性、阻燃性等多種性能。此外，聚乳酸具有生物相容性和可降解的特性，因此用做人體骨骼移植、骨骼連接銷釘等醫(yī)學材料。

2.3.3耐熱改性

耐熱性差是生物降解高分子材料共有的缺點。聚乳酸的熔點比較低，因此它在高溫高剪切作用下易發(fā)生熱降解，導致分子鏈斷裂，分子量降低，成型制品性能下降。因此需要對聚乳酸進行耐熱改性，用以提高其加工性能，通常采用嚴格干燥、純化和封端基等方式提高其熱穩(wěn)定性[8]。目前，添加抗氧劑是提高聚合物耐熱性的常用方法，除了采用添加改性或與其它樹脂共混改性來提高聚乳酸耐熱性，還可以通過拉伸并熱定型的方法提高聚乳酸的耐熱性，與此同時，還可以改善其聚乳酸復合材料韌性和強度。在紡織、包裝業(yè)等領域有很好的應用。

從上述幾種改性結果來看，與聚乳酸相比，改性后的聚乳酸復合材料綜合性能等方面都得到了全面的提升，在醫(yī)學、紡織、包裝業(yè)等領域都得到了很好的應用。因此，聚乳酸復合材料得到了人們的喜愛與關注，并逐漸將人們的生活與之緊緊聯系在了一起。成為國內外研究者所要研究的重點對象。

3.聚乳酸復合材料及研究進展

3.1聚乳酸復合材料

經過改性劑改性過的聚乳酸復合材料是一種新型復合材料，它是以聚乳酸為基體，在其中加入改性劑混合用各種方式復合而成的。同時它具備與聚乳酸相同的無毒、無刺激性、良好的生物相容性等性質，但是在性能方面要都優(yōu)于聚乳酸。聚乳酸復合材料在柔順性、伸長率、力學、電、熱穩(wěn)定性等方面都表現出了優(yōu)異的性能，目前已經將其應用與醫(yī)學、農業(yè)、紡織、包裝業(yè)和組織工程等[9]領域，應用非常廣泛。

聚乳酸復合材料可以在微生物的作用下分解為二氧化碳和水，對環(huán)境不會造成任何的危害，加上其在各個方面都具有優(yōu)異的性能，可以用于各個領域。因此成為了新一代的環(huán)境友好型材料被國內外的研究者們廣泛關注。目前，就聚乳酸復合材料的研究，國內外研究者們都取得了一定的成果和進展。

3.2聚乳酸復合材料研究進展

由于聚乳酸作為生物相容，可降解環(huán)境友好材料，存在著結晶速度慢、結晶度低、脆性大等缺陷，將需要與具有優(yōu)異導電、導熱、力學性能，生物相容性等優(yōu)點的填料復合進行填充改性[10]。這個方法成為目前國內外研究的重點。對于聚乳酸復合材料的研究以下是國內外研究者的研究進展。

盛春英[1]通過溶液共混法制備了聚乳酸/碳納米管復合物，用紅外光譜和DSC研究了復合材料的等溫結晶和非等溫結晶性能，重點研究了CNTs的種類、管徑、管長、質量分數以及聚乳酸分子量對復合物結晶性能的影響，以及等溫結晶對復合材料拉伸性能的影響。

范麗園[2]將左旋聚乳酸和納米羥基磷灰石用含有親水基團的JMXRJ改性劑，通過溶液共混法，加強兩者親水性能和結合能力。以碳纖維為增強體，制備出碳纖維增強改性PLLA基復合材料。并分析其化學結構、結晶行為、熱性能以及等溫結晶時晶球變化。

張東飛等[3]人介紹了碳納米管制備的三種方法，即石墨電弧法、化學氣相沉積法和激光蒸發(fā)法，并闡述了碳納米管導熱基本機理，對碳納米管應用于復合材料熱傳導性能進行了研究與展望。

趙媛媛[4]采用溶液超聲法，選用多壁碳納米管作為填充物，制備聚乳酸/碳納米管復合材料，并對其進行改性研究。以碳納米管化學修飾及百分含量的變化對其在PLLA基體中的分散性、形態(tài)、結晶行為、力學性能和水解行為的影響為主要研究對象。

張凱[5]通過對有效的碳納米管分布對復合材料的導電性能進行研究。并重點從形態(tài)調控角度，調節(jié)碳納米管在高分子基體中的有效分布，構建了高效的導電網絡。并從晶體排斥、相態(tài)演變、隔離的角度，設計三種不同形態(tài)的導電聚乳酸/復合材料，降低了材料的導電逾滲值。

馮江濤[6]通過采用混酸處理、表面活性劑修飾和表面接枝三種方法對對碳納米管表面進行修飾，利用溶劑蒸發(fā)法制備聚乳酸/碳納米管復合材料，采用紅外吸收光譜、拉曼光譜、偏光顯微鏡、透射電鏡、掃描電鏡、差示掃描量熱分析儀對復合材料的表面形貌和結構進行了分析和總結。

李艷麗[7]通過混合強酸酸化與馬來酸酐接枝相結合，對碳納米管表面修飾，增強了碳納米管與聚乳酸之間的界面相互作用，獲得了碳納米管分散均勻的聚乳酸/碳納米管納米復合材料。并且研究不同條件下碳納米管對聚乳酸結晶行為的影響，發(fā)現碳納米管對聚乳酸的結晶有明顯的異相成核作用。

許孔力等[8]人通過溶液復合的方法制備聚乳酸/碳納米管復合材料，并對其力學性能和電學性能進行了詳細的研究，而且對復合材料的應用前景進行了展望。

李玉[9]通過將聚乳酸與具有優(yōu)異導電、導熱、力學性能、生物相容性的碳基納米填料進行填充改性?？疾炝遂o電紡絲參數對聚乳酸纖維的形貌影響，并且考察了不同含量的碳納米管對復合纖維形貌和結構的影響。此外，還對靜電紡絲和溶液涂膜制備工藝對復合材料性能影響。

趙學文[10]通過將碳納米粒子引入聚合物共混體系實現了復合材料的功能化與高性能化。并且他們提出一種基于反應性碳納米粒子的熱力學相容策略，有效的提高了不相容共混物的界面粘附力，增強了材料的力學性能，同時賦予了導電等功能。

Mosab Kaseem等[11]人通過熱、機械、電氣和流變性質對聚乳酸基質中碳納米管的類型、縱橫比、負載、分散狀態(tài)和排列的依賴性。對不同性能的研究表明，碳納米管添加劑可以提高聚乳酸復合材料的性能。

Mainak Majumder等[12]人通過對聚乳酸/碳納米管復合材料制備和表征方面的研究，

綜述有關碳納米管在聚乳酸基質中分散的有效參數。并且將聚乳酸與不同材料結合用來改變其性能。

Wenjing Zhang等[13]人通過溶液共混制備了一系列PLLA/碳納米管復合材料。測試了形態(tài)，機械性能和電性能。通過研究發(fā)現隨著碳納米管含量達到其滲透閾值，PLLA/碳納米管復合材料的體積電阻降低了十個數量級。通過光學顯微鏡圖像顯示了納米復合材料的球晶形態(tài)，用差示掃描量熱法（DSC）測量，其結果顯示，隨著碳納米管含量的增加，冷結晶溫度升高。

Eric D等[14]人通過研究在半結晶聚合物碳納米管復合材料中，碳納米管被視為可以影響聚合物結晶的成核劑。但是，由于碳納米管的復雜性。不同的手性，直徑，表面官能團，使用的表面活性劑和樣品制備過程可能會影響復合材料結晶。研究了半晶復合材料的結構，形態(tài)和相關應用。簡要介紹聚合物中的結晶和線性成核。使用溶液結晶方法揭示了界面結構和形態(tài)。

Kandadai等[15]人通過拉曼光譜分析表明PLLA和碳納米管之間的相互作用主要通過疏水的C-CH3官能團發(fā)生。復合材料的直流電導率隨碳納米管負載的增加而增加。導電的碳納米管增強的生物相容性聚合物復合材料可以潛在地用作新一代植入物材料，從而刺激細胞生長和通過促進物理電信號傳遞來使組織再生。

從以上國內外研究者的研究進展中，可以看到，大部分的研究者都是通過溶液共混的方法制備聚乳酸復合材料，這種方法對于國內外的研究者們來說比較簡便可靠。并且他們將制備好后的聚乳酸復合材料通過紅外光譜、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、差示掃描量熱、拉曼光譜和偏光顯微鏡等手段進行其結構和性能的觀察和分析，發(fā)現聚乳酸復合材料的性能在各個方面都有顯著的提高，并且可以應用與各個領域，應用前景非常廣闊。聚乳酸復合材料作為新一代性能全面的環(huán)境友好型材料，國內外的研究者們對聚乳酸復合材料的研究還在進行著，并且對于它的發(fā)展都有很高的期待。

4.本課題的研究思路及研究內容

4.1 研究思路

聚乳酸作為可降解生物材料，同時又具有生物相容性，力學性能好等優(yōu)點。碳納米管則具有良好的生物相容性，功能性等優(yōu)點。將兩種材料復合可以進一步改善聚乳酸結晶性能、力學性能、賦予其導電性。

對于聚乳酸/碳納米管復合材料的制備可以通過共混法、原位聚合及靜電紡絲法來制備，目前通常采用溶劑揮發(fā)法制備聚乳酸/碳納米管復合材料。通過拉曼光譜、電子能譜、掃描電子顯微鏡、示差掃描量熱來測定其結合能、材料表面形貌以及結晶、熔融溫度等方面進行觀察分析。

第2篇：高分子復合材料前景范文

關鍵詞：磷系阻燃劑；阻燃機理；種類；展望

1、引言

隨著高分子材料科學與工程的發(fā)展，各種高分子復合材料正在逐步取代傳統材料而應用于社會生產與生活的各個領域。但是，高分子復合材料具有優(yōu)越性能的同時，還具有可燃性，這給人們的生產與生活帶來了一定的隱患，因此，對于高分子復合材料的燃燒特性以及防火技術的研究具有重要的意義。阻燃劑在塑料助劑中的消耗量僅次于增塑劑，己成為塑料助劑中用量第二的大品種，其中，磷系阻燃劑由于其自身的特點與優(yōu)勢，非常符合阻燃劑的發(fā)展方向，具有很好的發(fā)展前景。

2、磷及磷化合物阻燃機理

阻燃劑的使用能夠有效的延緩和抑制高分子材料的燃燒傳播速度，以及被熱引燃的概率，是高分子復合材料工業(yè)中的一種重要助劑。磷及磷化合物由于其自身特點和性能，在很早之前就己被當做阻燃劑來使用。它的阻燃機理主要是在高分子材料以及氧化劑或熱源之間形成隔離膜，從而達到阻燃效果。按磷化合物在不同反應區(qū)所起的阻燃作用可分為凝聚相中阻燃機理和蒸汽相中阻燃機理兩種。

加入磷系阻燃劑的高分子材料在進行燃燒時，磷化合物受熱分解，產生化學反應，生成聚偏磷酸，由于聚偏磷酸是一種不易揮發(fā)的穩(wěn)定化合物質，因此可以在高分子復合材料表面形成一層有效的保護膜，防止復合材料燃燒，起到阻燃作用。另外，聚偏磷酸具有較強的吸水或脫水效果，可以形成具有一定厚度的不易燃燒的碳層，從而起到阻燃作用。含磷阻燃劑也是一種自由基捕獲劑。利用質譜技術可發(fā)現，任何含磷化合物在復合材料燃燒時都能形成P0?，然后與燃燒區(qū)域范圍內的氫原子產生化學反應，起到抑制燃燒的作用。

另外，磷系阻燃劑在阻燃過程中可以產生一定的水分，這些水分一方面可以稀釋氣相中的可燃物濃度，另一方面也可以降低凝聚相的溫度，從而可以更好的起到阻燃的作用。

3、磷系阻燃劑種類

根據磷系阻燃劑的組成和結構的不同，可將其分為無機型磷系阻燃劑、有機型磷系阻燃劑以及復合型磷系阻燃劑三大類。其中，無機型阻燃劑主要包括紅磷和磷酸鹽兩類，有機型阻燃劑主要包括磷酸酯、亞磷酸酯、膦酸酯和磷鹽等，而復合型阻燃劑主要就是指膨脹型阻燃劑。

3.1　無機型阻燃劑

紅磷又名赤磷，具有高效、抑煙以及低毒等優(yōu)點，是一種性能優(yōu)良的阻燃劑。但是在實際應用過程中，紅磷也具有許多不良之處：因為紅磷的著火點較低，所以具有易燃的特點，并且粉末易爆炸，受潮時容易氧化成酸，釋放出有毒氣體，同時，在實際應用過程中不易均勻的分散于高分子復合材料之中。為了有效的克服這些缺點，提高其性能，各國化學工業(yè)的公司或企業(yè)都對紅磷表面的改性進行了研究，推出了用有機物或無機物來包覆紅磷等包覆紅磷的產品。紅磷作為阻燃劑還沒有在我國進行廣泛使用，對于它的研究目前還比較少，但是，由于它具有廣泛的應用前景，因此仍然還應當引起重視和注意。

聚磷酸銨是一種性能良好的無機磷阻燃劑，是目前磷系阻燃劑比較活躍的研究領域之一。聚磷酸銨的阻燃元素含量較高，同時熱穩(wěn)定性能也較好，另外，還具有價錢較低、毒性較少、阻燃性能持久等優(yōu)點。聚磷酸具有脫水效果，可使高分子復合材料脫水炭化形成一層碳層保護層，將復合材料與氧氣、熱源等隔離，起到很好的阻燃作用。聚磷酸銨雖然成本較低，使用簡單方便，效果也不錯，但是在應用中也具有一些不可避免的缺點。例如，在空氣中容易受潮，用于棉織物則對其強度影響較大，用于紙張則會使紙張發(fā)黃變脆。通過研究可知，聚磷酸銨的微膠囊化可以有效的防止其在空氣中的受潮，從而增強它的阻燃效果。另一方面提高聚磷酸銨的聚合度也可以增強它的阻燃整體效果。

3.2　有機型阻燃劑

有機磷化合物是添加型阻燃劑，其中，磷酸酯系列是有機磷阻燃劑的主要系列。由于磷酸酯成本較低、資源豐富，與高分子復合材料的相容性較好，因此被廣泛的應用于有機型磷系阻燃劑之中。磷酸酯阻燃劑主要可分為含鹵類和無鹵類兩種。無鹵類磷酸酯阻燃劑可抑制燃燒后的殘余物，產生較少的腐蝕性氣體；含鹵類磷酸酯由于同時含有鹵素和磷素，因此阻燃效果較為理想。表1為無鹵類和含鹵類磷酸酯阻燃體系的比較。

相對于磷酸酯來說，亞磷酸酯的研究用于阻燃的較少，大多都是偏向于抗氧劑以及防老劑等方向的發(fā)展。亞磷酸酯類阻燃劑的作用主要是用于聚氨酯泡沫塑料薄片與無紡布人造革等面料的阻燃。

膦酸酯系列阻燃劑化學穩(wěn)定性較強，具有耐水耐溶劑性，是一類很有發(fā)展前途的阻燃劑。該阻燃劑是一類具有良好的耐熱性、較高的穩(wěn)定性以及優(yōu)良的耐水性的添加型阻燃劑，主要用于聚酯纖維的阻燃。

磷鹽系列的阻燃劑代表主要為氯化四羥甲基磷，它的主要用于棉紗以及棉織品的阻燃處理。屬于早期開發(fā)的織物阻燃劑，但是因為在使用和制造過程中可能產生一些具有致癌性的物質，故現在很少使用。目前己對其進行了改性研究，開發(fā)出一系列的新型產品，并應用在防雨布、軍用棉布和工作服的阻燃處理。

3.3　復合型阻燃劑

復合阻燃劑主要是利用種類的阻燃劑的協同效應來提高阻燃的效果。目前對于此類復合型阻燃體系的研究較為廣泛。主要成果有添加型復合磷系阻燃劑和化合物型復合磷系阻燃劑。添加型復合磷系阻燃劑是一種實用且較為簡單的提高阻燃效果的方法，含氮化合物阻燃劑本身毒性低，且燃燒的產物毒性也較低、并且燃燒過程產生的腐蝕性氣體較少，是通過凝聚相和氣相的阻燃，阻燃效率高；化合物型復合磷系阻燃劑主要是氮－磷、氮－磷－澳、氮－磷－氯、澳代磷酸醋、氯代磷酸醋化合物。由于同一阻燃劑分子中含有多種阻燃元素，阻燃元素的協同效應使聚合物材料的阻燃效果提高。

4、對于磷系阻燃劑的展望

磷系阻燃劑具有低毒、低煙、低鹵甚至無鹵的特性，并且效率高、用量少，在阻燃劑領域備受關注，尤其是在我國，有著更大的發(fā)展空間和潛力。同時，由于其自身的表面處理技術不夠完善、一些阻燃劑相容性差、有機磷系多為液體、熱穩(wěn)定性較差、發(fā)煙量大、揮發(fā)性大等缺陷，使其的應用受到了一定的限制。所以，對于磷系阻燃劑的研究還在繼續(xù)中，具體有以下一些方面：開發(fā)對材料性能影響小，且高效低毒的阻燃劑；開發(fā)有機磷阻燃劑和無機納米阻燃劑相協同的阻燃機理，研制出新型的復合阻燃劑；加強開發(fā)帶有像P、N、cl、Rr等多官能團的阻燃劑或者與其他鹵素于一身的阻燃劑，由于分子中的各種協同作用，促進了阻燃的效果。

第3篇：高分子復合材料前景范文



關鍵詞：納米材料　生物醫(yī)學　應用

1應用于生物醫(yī)學中的納米材料的主要類型及其特性

1.1納米碳材料

納米碳材料主要包括碳納米管、氣相生長碳纖維也稱為納米碳纖維、類金剛石碳等。

碳納米管有獨特的孔狀結構［1］，利用這一結構特性，將藥物儲存在碳納米管中并通過一定的機制激發(fā)藥物的釋放，使可控藥物變?yōu)楝F實。此外，碳納米管還可用于復合材料的增強劑、電子探針（如觀察蛋白質結構的afm探針等）或顯示針尖和場發(fā)射。納米碳纖維通常是以過渡金屬fe、co、ni及其合金為催化劑，以低碳烴類化合物為碳源，氫氣為載體，在873 k～1473 k的溫度下生成，具有超常特性和良好的生物相溶性，在醫(yī)學領域中有廣泛的應用前景。類金剛石碳（簡稱dlc）是一種具有大量金剛石結構c—c鍵的碳氫聚合物，可以通過等離子體或離子束技術沉積在物體的表面形成納米結構的薄膜，具有優(yōu)秀的生物相溶性，尤其是血液相溶性。資料報道，與其他材料相比，類金剛石碳表面對纖維蛋白原的吸附程度降低，對白蛋白的吸附增強，血管內膜增生減少，因而類金剛石碳薄膜在心血管臨床醫(yī)學方面有重要的應用價值。

1.2納米高分子材料

納米高分子材料，也稱高分子納米微粒或高分子超微粒，粒徑尺度在1 nm～1000 nm范圍。這種粒子具有膠體性、穩(wěn)定性和優(yōu)異的吸附性能，可用于藥物、基因傳遞和藥物控釋載體，以及免疫分析、介入性診療等方面。

1.3納米復合材料

目前，研究和開發(fā)無機—無機、有機—無機、有機—有機及生物活性—非生物活性的納米結構復合材料是獲得性能優(yōu)異的新一代功能復合材料的新途徑，并逐步向智能化方向發(fā)展，在光、熱、磁、力、聲［2］等方面具有奇異的特性，因而在組織修復和移植等許多方面具有廣闊的應用前景。國外已制備出納米zro2增韌的氧化鋁復合材料，用這種材料制成的人工髖骨和膝蓋植入物的壽命可達30年之久［3］。研究表明，納米羥基磷灰石膠原材料也是一種構建組織工程骨較好的支架材料［4］。此外，納米羥基磷灰石粒子制成納米抗癌藥，還可殺死癌細胞，有效抑制腫瘤生長，而對正常細胞組織絲毫無損，這一研究成果引起國際的關注。北京醫(yī)科大學等權威機構通過生物學試驗證明，這種粒子可殺死人的肺癌、肝癌、食道癌等多種腫瘤細胞。

此外，在臨床醫(yī)學中，具有較高應用價值的還有納米陶瓷材料，微乳液等等。

2納米材料在生物醫(yī)學應用中的前景

2.1用納米材料進行細胞分離

利用納米復合體性能穩(wěn)定，一般不與膠體溶液和生物溶液反應的特性進行細胞分離在醫(yī)療臨床診斷上有廣闊的應用前景。20世紀80年代后，人們便將納米sio2包覆粒子均勻分散到含有多種細胞的聚乙烯吡咯烷酮膠體溶液中，使所需要的細胞很快分離出來。目前，生物芯片材料已成功運用于單細胞分離、基因突變分析、基因擴增與免疫分析（如在癌癥等臨床診斷中作為細胞內部信號的傳感器［5］）。倫敦的兒科醫(yī)院、挪威工科大學和美國噴氣推進研究所利用納米磁性粒子成功地進行了人體骨骼液中癌細胞的分離來治療病患者［6］。美國科學家正在研究用這種技術在腫瘤早期的血液中檢查癌細胞，實現癌癥的早期診斷和治療。

2.2用納米材料進行細胞內部染色

比利時的de mey博士等人利用乙醚的黃磷飽和溶液、抗壞血酸或檸檬酸鈉把金從氯化金酸（haucl4）水溶液中還原出來形成金納米粒子，（粒徑的尺寸范圍是3 nm～40 nm），將金納米粒子與預先精制的抗體或單克隆抗體混合，利用不同抗體對細胞和骨骼內組織的敏感程度和親和力的差異，選擇抗體種類，制成多種金納米粒子—抗體復合物。借助復合粒子分別與細胞內各種器官和骨骼系統結合而形成的復合物，在白光或單色光照射下呈現某種特征顏色（如10 nm的金粒子在光學顯微鏡下呈紅色），從而給各種組織“貼上”了不同顏色的標簽，為提高細胞內組織分辨率提供了各種急需的染色技術。

2.3納米材料在醫(yī)藥方面的應用

2.3.1納米粒子用作藥物載體

一般來說，血液中紅血球的大小為6000 nm～9000 nm，一般細菌的長度為2000 nm～3000 nm［7］，引起人體發(fā)病的病毒尺寸為80 nm～100 nm，而納米包覆體尺寸約30 nm［8］，細胞尺寸更大，因而可利用納米微粒制成特殊藥物載體或新型抗體進行局部的定向治療等。專利和文獻資料的統計分析表明，作為藥物載體的材料主要有金屬納米顆粒、無機非金屬納米顆粒、生物降解性高分子納米顆粒和生物活性納米顆粒。

磁性納米顆粒作為藥物載體，在外磁場的引導下集中于病患部位，進行定位病變治療，利于提高藥效，減少副作用。如采用金納米顆粒制成金溶液，接上抗原或抗體，就能進行免疫學的間接凝聚實驗，用于快速診斷［9］。生物降解性高分子納米材料作為藥物載體還可以植入到人體的某些特定組織部位，如子宮、陰道、口（頰、舌、齒）、上下呼吸道（鼻、肺）、以及眼、耳等［10］。這種給藥方式避免了藥物直接被消化系統和肝臟分解而代謝掉，并防止藥物對全身的作用。如美國麻省理工學院的科學家已研制成以用生物降解性聚乳酸（pla）制的微芯片為基礎，能長時間配選精確劑量藥物的藥物投送系統，并已被批準用于人體。近年來生物可降解性高分子納米粒子（nps）在基因治療中的dna載體以及半衰期較短的大分子藥物如蛋白質、多肽、基因等活性物質的口服釋放載體方面具有廣闊的應用前景。藥物納米載體技術將給惡性腫瘤、糖尿病和老年癡呆癥的治療帶來變革。

2.3.2納米抗菌藥及創(chuàng)傷敷料

ag+可使細胞膜上蛋白失去活性從而殺死細菌，添加納米銀粒子制成的醫(yī)用敷料對諸如黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠濃桿菌等臨床常見的40余種外科感染細菌有較好抑制作用。

2.3.3智能—靶向藥物

在超臨界高壓下細胞會“變軟”，而納米生化材料微小易滲透，使醫(yī)藥家能改變細胞基因，因而納米生化材料最有前景的應用是基因藥物的開發(fā)。德國柏林醫(yī)療中心將鐵氧體納米粒子用葡萄糖分子包裹，在水中溶解后注入腫瘤部位，使癌細胞部位完全被磁場封閉，通電加熱時溫度達到47℃，慢慢殺死癌細胞。這種方法已在老鼠身上進行的實驗中獲得了初步成功［11］。美國密歇根大學正在研制一種僅20 nm的微型智能炸彈，能夠通過識別癌細胞化學特征攻擊癌細胞，甚至可鉆入單個細胞內將它炸毀。

2.4納米材料用于介入性診療

日本科學家利用納米材料，開發(fā)出一種可測人或動物體內物質的新技術?？蒲腥藛T使用的是一種納米級微粒子，它可以同人或動物體內的物質反應產生光，研究人員用深入血管的光導纖維來檢測反應所產

生的光，經光譜分析就可以了解是何種物質及其特性和狀態(tài)，初步實驗已成功地檢測出放進溶液中的神經傳達物質乙酰膽堿。利用這一技術可以辨別身體內物質的特性，可以用來檢測神經傳遞信號物質和測量人體內的血糖值及表示身體疲勞程度的乳酸值，并有助于糖尿病的診斷和治療。

2.5納米材料在人體組織方面的應用

納米材料在生物醫(yī)學領域的應用相當廣泛，除上面所述內容外還有如基因治療、細胞移植、人造皮膚和血管以及實現人工移植動物器官的可能。

目前，首次提出納米醫(yī)學的科學家之一詹姆斯貝克和他的同事已研制出一種樹形分子的多聚物作為dna導入細胞的有效載體，在大鼠實驗中已取得初步成效，為基因治療提供了一種更微觀的新思路。

納米生物學的設想，是在納米尺度上應用生物學原理，發(fā)現新現象，研制可編程的分子機器人，也稱納米機器人。納米機器人是納米生物學中最具有誘惑力的內容，第一代納米機器人是生物系統和機械系統的有機結合體，這種納米機器人可注入人體血管內，進行健康檢查和疾病治療（疏通腦血管中的血栓，清除心臟脂肪沉積物，吞噬病菌，殺死癌細胞，監(jiān)視體內的病變等）［12］；還可以用來進行人體器官的修復工作，比如作整容手術、從基因中除去有害的dna，或把正常的dna安裝在基因中，使機體正常運行或使引起癌癥的dna突變發(fā)生逆轉從而延長人的壽命。將由硅晶片制成的存儲器（rom）微型設備植入大腦中，與神經通路相連，可用以治療帕金森氏癥或其他神經性疾病。第二代納米機器人是直接從原子或分子裝配成具有特定功能的納米尺度的分子裝置，可以用其吞噬病毒，殺死癌細胞。第三代納米機器人將包含有納米計算機，是一種可以進行人機對話的裝置。這種納米機器人一旦問世將徹底改變人類的勞動和生活方式。

瑞典正在用多層聚合物和黃金制成醫(yī)用微型機器人，目前實驗已進入能讓機器人撿起和移動肉眼看不見的玻璃珠的階段［13］。

納米材料所展示出的優(yōu)異性能預示著它在生物醫(yī)學工程領域，尤其在組織工程支架、人工器官材料、介入性診療器械、控制釋放藥物載體、血液凈化、生物大分子分離等眾多方面具有廣泛的和誘人的應用前景。隨著納米技術在醫(yī)學領域中的應用，臨床醫(yī)療將變得節(jié)奏更快，效率更高，診斷檢查更準確，治療更有效。

參考文獻

［1］philippe p，nang z l et al.science，1999，283:1513

［2］孫曉麗等.材料科學與工藝，2002，（4）：436-441

［3］賴高惠編譯.化工新型材料，2002，（5）：40

［4］苗宗寧等.實用臨床醫(yī)藥雜志，2003，（3）：212-214

［5］崔大祥等.中國科學學院院刊，2003，（1）：20-24

［6］顧寧，付德剛等.納米技術與應用.北京：人民郵電出版社，2002：131-133

［7］胥保華等.生物醫(yī)學工程學雜志，2004，（2）：333-336

［8］張立德，牟季美.納米材料和結構.北京：科學出版社，2001：510

［9］劉新云.安徽化工，2002，（5）：27-29

［10］姚康德，成國祥.智能材料.北京：化學工業(yè)出版社，2002：71

［11］李沐純等.中國現代醫(yī)學雜志，2003，13：140-141

［12］張莉芹.武漢科學大學學報（自然科學版），2003，（3）：23

第4篇：高分子復合材料前景范文

關鍵詞：樹脂 復合材料 航空材料

1、引言：

樹脂基復合材料是由以有機聚合物為基體的纖維增強材料，通常使用玻璃纖維、碳纖維或者芳綸的等有機纖維。樹脂基復合材料具有較高的比強度及比剛度，可設計性強，抗疲勞斷裂性能好，耐腐蝕，結構尺寸穩(wěn)定性好以及便于大面積成型的獨特優(yōu)點，充分體現了集結構承載和功能于一身的鮮明特點。自上世紀60年代以來，樹脂基復合材料在航空、武器裝備、汽車、海洋工業(yè)等方面獲得了日益廣泛的應用。

2、樹脂基復合材料的發(fā)展

1940年，二戰(zhàn)時期，由于戰(zhàn)爭資源的需要，第一個纖維增強合成材料而成的復合材料應時代而生：以手糊成型方法制成了玻璃纖維增強不飽和聚酯的軍用飛機雷達罩。 1944年，玻璃纖維增強樹脂作為機身和機翼材料的飛機試飛成功。隨著生產工藝的發(fā)展，材料性能的逐步提高，復合材料在航空器中的地位越來越重要。怎樣減少飛機結構重量以提高飛機的裝載效率是百年來飛機發(fā)展所一直追求的目標。飛機結構從 20世紀初的木、布結構，到 30年代輕合金的全金屬結構， 30年代－60年代雖然金屬材料的性能有很大提高，但是單依靠提高金屬材料性能來進一步降低飛機結構重量系數（即飛機結構重量與飛機起飛重量的比值）已達到極限。為此，飛機設計師們不得不尋求新的途徑，于是找到了高比強度（材料強度與密度的比值）、高比剛度（材料模量與密度的比值）纖維增強樹脂基復合材料。隨后，具有更高比強度、比剛度，同時兼具更高剪切強度、剪切模量以及耐熱性的第二代現代復合材料應運而生，主要以硼纖維、碳纖維、芳綸纖維為增強材料，以聚酰亞胺等高性能樹脂為基體，同時包括鋁、鎂、鈦等金屬基體，金屬間化合物，碳化硅、氮化硅等陶瓷基體。而性能更高的氧化鋁纖維、碳化硅纖維、晶須等增強材料的出現，更引發(fā)了具有多功能、高韌性、耐熱的第三代高性能復合材料的發(fā)展。 1980年以后，先進復合材料在航空、航天等領域已經得到了較為廣泛的應用。

先進樹脂基復合材料常用的增強纖維包括碳纖維和其他高性能有機纖維。目前對碳纖維的研究, 主要集中于提高模量和強度、降低生產成本。使用的纖維先驅體主要仍然是聚丙烯腈( PAN) 和瀝青纖維, 二者的用量比例約為6:1[1]。

近年來先進樹脂基復合材料樹脂基體的研究主要圍繞著改善耐濕熱性能、提高韌性和工作溫度。目前常用的樹脂基體有高溫固化的多功能環(huán)氧樹脂基體、氰酸酯樹脂、BMI 樹脂、耐高溫聚酰亞胺。[2]

3、樹脂基復合材料的種類和性能特點

樹脂基復合材料作為一種復合材料，是由兩個或兩個以上的獨立物理相，包含基體材料（樹脂）和增強材料所組成的一種固體產物。樹脂基復合材料具有如下的特點：1）各向異性（短纖維復合材料等顯各向同性）；2）不均質（或結構組織質地的不連續(xù)性）；3）成粘彈；4）纖維（或樹脂）的體積含量不同，材料的物理性能差異；5）影響質量因素多，材料性能多呈分散性。

樹脂基復合材料包括熱塑性樹脂基復合材料和熱固性樹脂基復合材料，熱塑性樹脂基復合材料是20世紀80年展起來的，主要有長纖維增強粒料(LFP)、連續(xù)纖維增強預浸帶(MITT)和玻璃纖維氈增強型熱塑性復合材料(GMT)。根據使用要求不同，樹脂基體主要有PP、PE、PA、PBT、PEI、PC、PES、PEEK、PI、PAI等熱塑性工程塑料，纖維種類包括玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維和硼纖維等一切可能的纖維品種。

目前用于高性能復合材料的玻璃纖維主要有高強度玻璃纖維、石英玻璃纖維和高硅氧玻璃纖維等。高強度玻璃纖維復合材料不僅應用在軍用方面，近年來民用產品也有廣泛應用，如防彈頭盔、防彈服、直升飛機機翼、預警機雷達罩、各種高壓壓力容器、民用飛機直板、體育用品、各類耐高溫制品以及近期報道的性能優(yōu)異的輪胎簾子線等。石英玻璃纖維及高硅氧玻璃纖維屬于耐高溫的玻璃纖維，是比較理想的耐熱防火材料，用其增強酚醛樹脂可制成各種結構的耐高溫、耐燒蝕的復合材料部件，大量應用于火箭、導彈的防熱材料。

碳纖維具有強度高、模量高、耐高溫、導電等一系列性能，首先在航空航天領域得到廣泛應用，近年來在運動器具和體育用品方面也廣泛采用。

芳綸纖維比強度、比模量較高，因此被廣泛應用于航空航天領域的高性能復合材料零部件（如火箭發(fā)動機殼體、飛機發(fā)動機艙、整流罩、方向舵等）、艦船（如航空母艦、核潛艇、游艇、救生艇等）、汽車（如輪胎簾子線、高壓軟管、摩擦材料、高壓氣瓶等）以及耐熱運輸帶、體育運動器材等。

超高分子量聚乙烯纖維的比強度在各種纖維中位居第一，尤其是它的抗化學試劑侵蝕性能和抗老化性能優(yōu)良。它還具有優(yōu)良的高頻聲納透過性和耐海水腐蝕性，許多國家已用它來制造艦艇的高頻聲納導流罩，大大提高了艦艇的探雷、掃雷能力。除在軍事領域，在汽車制造、船舶制造、醫(yī)療器械、體育運動器材等領域超高分子量聚乙烯纖維也有廣闊的應用前景。該纖維一經問世就引起了世界發(fā)達國家的極大興趣和重視。

1971年以前我國的熱固性樹脂基復合材料工業(yè)主要是軍工產品，70年代后開始轉向民用。熱固性樹脂基復合材料產品主要用于建筑、防腐、輕工、交通運輸、造船等工業(yè)領域。

4、樹脂基復合材料的成型工藝[3]

樹脂基復合材料的成型工藝主要有復合材料低溫固化技術、樹脂傳遞模塑（RTM）成型技術、自動纏繞與鋪放技術、電子束固化技術。

第5篇：高分子復合材料前景范文

木塑復合材料的性能優(yōu)勢

PVC/木粉復合材料擠出微發(fā)泡制品兼有具比純木材和塑料產品的更優(yōu)良的性能，不僅性能達到了真正仿木的效果，而且其加工成本也比木制品低很多，它的產生給木制品行業(yè)帶來了一次革命性的跨越，也塑料加工行業(yè)注入了新的血液和活力。

（1）木粉復合材料的表面經過處理后，能形成一層高分子膜覆在材料的表面，其吸水率要比材料本身小2%左右，防水性能要好于木材，而且能阻絕霉菌滋生，使木粉的防霉能力也得到了提高。

（2）木粉復合材料能根據要求制成各種形狀和紋理的制品，外形美觀無色差，材料利用率高，無加工剩余物，能回收再利用，是一種節(jié)能又環(huán)保的材料。

作為一種新型的木材替代品，它可以廣泛應用于建筑裝飾和包裝等領域，絕大多數的室內外裝飾建材均可用PVC來制造。PVC木塑徹底拋棄原木的缺點，改進了原木的不足，保留了原木特有的木質感。同時PVC木塑材料可根據不同木種和顏色生產出不同等級、不同規(guī)格、不同顏色的制品。由于生產過程采用擠出成型，可實現自動連續(xù)生產，長度任意裁定，這是原木所不能及的。PVC制品現已收到全球廣泛的重視，被譽為綠色環(huán)保新型材料，具有廣闊的發(fā)展前景。

試驗

·木粉種類對材料性能的影響

在本實驗中,采用了50目,80目,100目,120目的干燥木粉,在填充量為40份時與PVC基體復合,測試復合材料的沖擊性能、熔融指數、熱變形溫度。一般來說,填料的顆粒粒徑越小,假如它能分散的均勻,則填充材料的力學性能越好,但同時顆粒的粒徑越小,要實現起均勻分散越困難,需要更多的助劑和更好的加工設備,而且顆粒越細所需要的加工費用越高,因此要根據需要選擇適當粒徑的填料。

一般情況下，當填料粒徑較大時，填料在體系中的分散較困難，隨粒徑減小分散性提高，當粒徑降到一定范圍時，由于填料顆粒的團聚現象加劇，分散性也變差。

·木粉填充量對材料性能的影響

本實驗通過分別加入10%NaOH浸泡的100目干燥木粉4克、8克、12克、16克以及其他助劑,再加入PVC樹脂20克，密煉15分鐘，溫度要求達到178℃左右，得到的結果如下：

（1）隨著木粉填充量的增加,復合材料的熔融指數降低, 聚合物流率的均勻性變差。

（2）隨著木粉填充量的增加，復合材料的維卡軟化點升高。木份顆粒屬于天然高分子纖維，它是一種剛性材料，在高溫下變形較小。當木份含量增加時，木粉在體系中的體積比升高，復合材料的剛性增大，模量升高。同時，PVC大分子鏈的各運動單元由于受到木粉顆粒的限制熱運動能力變差，減少了PVC大分子鏈因溫度升高而蜷曲的傾向，材料的粘度升高，材料的耐熱變形能力提高。

（3）隨著木粉填料量的增加,材料的沖擊強度下降。原因是,作為分散相的木粉在基體中起到應力集中物的作用,它不會受力變形,也不能終止裂紋或產生銀紋吸收沖擊能,因此使填充體系的脆性增加。隨著木粉填充量的增加,由于木粉密度低,填料所占據的體積比增大,同時木粉顆粒分散性變差,顆粒堆砌嚴重,不僅提供了更多的應力集中點,而且更嚴重地影響了作為主要受力部分的PVC基體的連續(xù)性,從而使復合材料的沖擊強度下降。

結束語

第6篇：高分子復合材料前景范文

關鍵詞：碳納米管；聚氯乙烯；復合材料

中圖分類號：TB332 文獻標識碼：A 文章編號：1000－8136（2012）03－0020－02

1 前言

1991年日本電鏡專家NEC公司的Iijima在用石墨電弧放電法制備C60的過程中，發(fā)現了一種多層狀的碳結構――碳納米管（CNTs）。［1］CNTs獨特的結構和性能使它具有良好的應用前景，尤其是其大規(guī)模生產的實現使其成為聚合物填充材料的首選，為未來復合材料的發(fā)展和廣泛應用開辟了更為廣闊的空間。

聚氯乙烯（PVC）作為一種通用型合成樹脂材料，由于具有優(yōu)異的耐磨性、抗化學腐蝕性、綜合機械性及容易加工等特點，目前在工業(yè)及日常生活中均得以廣泛應用。近年來，CNTs才逐漸用于改性PVC。

2 碳納米管/聚氯乙烯復合材料的制備

2.1 溶液成膜法

溶液成膜法是目前制備CNTs/PVC復合材料的常用方法，其過程是將PVC溶于溶劑形成溶液，然后在機械攪拌或超聲波作用下將CNTs分散在PVC溶液中，澆鑄成膜揮發(fā)溶劑便得到復合材料。

Broza Georg等［2］采用溶液成膜法，通過四氫呋喃溶液分別制備出將單壁CNTs/PVC和多壁CNTs/PVC納米復合材料，并將其進行了電性能測試，均一分散的CNTs改善了PVC的電學性能，但是CNTs的質量分數高達20%，這可能是因為CNTs未經過修飾，與PVC基體的結合力差所致。陳利等［3］通過溶液成膜法簡單制得CNTs/PVC復合材料，CNTs含量介于1%～2.5%的PVC復合材料的導電性和拉伸強度都較純PVC有較大改善。R. Jung等［4］將CNTs酸化處理后，用十六烷基溴化三甲基銨將酸化CNTs在超聲波作用下分散在水中，再將預處理帶負電荷的PVC微球過量加入到CNTs的水分散溶液中。CNTs靠靜電作用吸附在PVC表面，真空干燥后將PVC粒子溶于N，N2二甲基甲酰胺（DMF）中澆鑄成膜，薄膜的導電率在CNTs質量分數為29%時明顯增加，拉伸強度等力學性能也有提高。JH Shi等［5］在CNTs表面接枝了聚甲基丙烯酸正丁酯（PBMA），將改性后的CNTs混于PVC的四氫呋喃溶液中澆鑄成膜。PBMA的引入大大改善了CNTs在PVC中的分散性，使PVC的拉伸彈性模量和斷裂伸長率都得到大幅度的提高。

上述研究表明，經過改性的CNTs在較低含量時就能顯著改善PVC的力學性能。

2.2 熔融混合法

盡管溶液成膜法是制備碳納米管/聚氯乙烯復合材料的常用方法，但此法不適合進行大規(guī)模工業(yè)生產，因此，研究人員又采用了熔融混合法。

Wang GJ等［6］先通過（苯乙烯/馬來酸酐）共聚物（SMAH）改性CNTs，再將質量分數為0.25%的經修飾的CNTs與PVC熔融共混，使PVC材料的力學性能得到顯著提高。此外，還用酸化、酰氯化、接枝等一系列反應成功地在MWNTs表面接枝聚己內酯（PCL），采用熔融混合法制備了PVC/改性MWNTs納米復合材料，［7］在M1－g－PCL質量分數僅為0.7%時，復合材料的表面電阻率降低了3個數量級。

王平華等［8］采用RAFT活性聚合方法在CNTs表面接枝上聚合物鏈，然后與PVC通過熔融共混方法復合制備了CNTs/PVC納米復合材料，對復合材料的結構與拉伸強度進行了表征研究，結果表明，接枝聚合物鏈的碳納米管顯著提高了PVC的拉伸強度。

王文一等［9］選用聚團狀多壁碳納米管（MWNTs）及氯化聚乙烯（CPE）、乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）等改性劑對聚氯乙烯（PVC）通過熔融混合法進行了抗靜電及增韌研究，結果表明，MWNTs/CPE/PVC體系具有較高的抗靜電效果，碳納米管在復合材料中的含量為8.3%時分散均勻且形成了很好的網絡結構，這在提高復合體系的熱穩(wěn)定性的同時賦予復合體系良好的導電性。

Faruk Omar等［10］采用熔融混合法制備了多壁CNTs/PVC復合材料，并將最優(yōu)條件所得復合材料進行了彎曲性能、電性能及熱性能測試。

目前，碳納米管/聚氯乙烯復合材料的制備主要采用以上兩種方法。

3 展望

從上文分析可知，碳納米管作為填料能有效地改進聚氯乙烯的電學性能和力學性能，提高其導電性可以解決聚合物材料介電常數大、易帶靜電等問題。同時在盡量低的電滲流閾值下，使復合材料的力學性能和電學性能得到最優(yōu)結合。

目前這方面的研究還處于初級階段，主要集中在碳納米管的分散、材料的制備等方面，主要還存在以下問題：①制備方法雖然簡單，但要制備均一性能的復合材料，工藝仍需進一步改進。②復合材料中碳納米管和聚氯乙烯之間的作用機理研究還不成熟，需要投入大量工作。③對復合材料的研究仍局限于碳納米管或聚氯乙烯性能的改善及其應用，復合材料能否出現新的性能尚需進一步研究。

參考文獻：

［1］Iijima S. Helical microtubules of graphite carbon［J］. Nature, 1991（7）：56～58.

［2］Broza G, Piszczek K, Schulte K,et al. Nanocomposites of poly

（vinyl chloride）with carbon nanotubes（CNT）［J］. Composites Science and Technology, 2007（5）：890～894.

［3］陳利.多壁碳納米管/聚氯乙烯復合材料的制備及性能［J］.高分子材料科學與工程，2009（4）：140～143.

［4］Jung R, Kim H S,Jin H J. Multiwalled carbon nanotube reinforced poly（vinyl chloride）［J］. Macromolecular Symposia, 2007（1）：259～264.

［5］Shi JH, Yang BX, Pramoda KP, et al. Nanotechnology, 2007, 18: 1～8.

［6］Wang GJ, Qu ZH, Liu L, et al. Material Science and Engineering A, 2007, 472: 136～139.

［7］王國建，趙明君.聚己內酯接枝改性MWNTs對PVC抗靜電性能的影響［J］.工程塑料應用，2010（1）：10～14.

［8］王平華，王賀宜，唐龍祥等.碳納米管/PVC復合材料的制備及表征［J］.高分子材料科學與工程，2008（1）：36～38.

［9］王文一，羅國華，魏飛. MWNTs/PVC復合材料的性能與結構［J］.高分子材料科學與工程，2010（8）.

［10］Faruk Omar, Matuana Laurent M. Journal of Vinyl & Additive Technology, 2008, 14:60～64.

Advances in the Study of Carbon Nanotubes/Poly（vinylchlorid）Composites

Wen Hairong, Cao Liunan, Zhang Hongmei, Yang Yuncui, Wu Liuwang

第7篇：高分子復合材料前景范文

關鍵詞：聚丙烯復合材料;制備;性能

中圖分類號：TQ32 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-11-00-01

一、引言

聚丙烯（Poly Propylene，PP）作為一種通用高分子材料，具有強度高、耐熱性好、密度小、易加工和廉價等優(yōu)點，已成為繼聚乙烯、聚氯乙烯之后的第三大通用塑料，成為最具發(fā)展前途的熱塑性高分子材料之一。但普通聚丙烯韌性差、低溫易脆裂，其半結晶性使其無法適用于低溫環(huán)境，且其非極性的線性鏈結構和較高的結晶性降低了與其它高分子材料和無機填料的相容性，限制了聚丙烯在許多領域中的進一步應用。因此，對聚丙烯進行改性，制備高性能、功能化聚丙烯復合材料，拓展其應用領域，便成為了學術界和企業(yè)界關注的焦點。本文以聚丙烯合金為例介紹其制備方法及性能。

二、聚丙烯合金的制備

（一）接枝改性法制備聚丙烯合金

制備聚丙烯合金，首先要增強其與合金組分的相容性，即在其分子中引入功能性基團，對PP進行接枝改性，即在PP主鏈上接枝含功能性基團的單體，使其包含功能性基團結構，既能增加PP功能性又能提高機械性能，是一種簡單可行的方法。向PP鏈中引入含有極性基團的單體，如馬來酸酐（MAH）、丙烯酸酯、丙烯酰胺（AM）、苯乙烯（St）等，可改善其染色性、粘接性及與其他聚合物的相容性差等缺點，提高PP的熱穩(wěn)定性及光化學穩(wěn)定性，增強PP極性的同時賦予其反應活性。接枝后的PP一般為改性部分和未反應原料的混合體，本身就已是塑料合金了;此外，經過接枝改性的PP還可用做高聚物共混的界面相容劑以及高聚物與無機填料復合的相容劑。

溶液接枝法是將PP溶解在適當的溶劑中，通過自由基、氧化和高能輻射等方法引發(fā)單體接枝共聚。接枝反應以自由基引發(fā)居多。通常在120～140℃之間進行，選用甲苯、二甲苯、氯苯等作為溶劑，溶劑的極性對接枝反應影響很大。

熔融接枝法也稱為反應擠出法，是研究最多并已實現工業(yè)化的一種接枝方法。熔融接枝法是將聚烯烴與接枝單體和各種助劑在擠出機中熔融進行接枝共聚反應生成改性產品的方法。

輻射接枝法是用電子加速器產生的電子射線或Co60產生的中子射線照射使PP產生自由基，再與接枝單體反應生成接枝共聚物。根據輻照過程和接枝過程的特點，分為4種實施技術，共輻射法、過氧化法、后輻射法和輻射法。

懸浮接枝法是將聚丙烯顆粒與單體和引發(fā)劑一起懸浮在水相上反應，通常反應前在低溫下將PP和單體接觸一定時間，使其充分接觸、均勻分布，再升溫進行接枝反應。

紫外光輻射接枝法是以二苯甲酮（BP）為光引發(fā)劑，在紫外（UV）光引發(fā)下，加入接枝單體對PP進行接枝改性，具備活性自由基聚合的特點。

固相接枝法是將聚丙烯顆粒直接與適量的單體、引發(fā)劑以及助劑混合，加熱引發(fā)接枝反應，反應溫度一般控制在PP軟化點以下（100～140℃），由于PP在反應溫度下仍然保持顆粒狀，故稱為固相接枝法。

超臨界二氧化碳（SCCO2）協助PP固相接枝法既具有溶液法接枝均勻、接枝率高，反應溫度低，PP斷鏈少的長處，又具有固相法后處理簡單，不需要使用有機溶劑的優(yōu)點，同時在一定程度上克服了這兩種方法各自的缺點。利用SCCO2將單體和引發(fā)劑溶解同時將PP溶脹、把接枝單體和引發(fā)劑攜帶到PP粒子內部，在PP基體上進行插嵌，然后升溫在固相中進行接枝反應，對PP改性和修飾。超臨界流體獨特的物理化學性質，有效改善了相間傳質，使接枝均勻。超臨界接枝改性有兩種方法：一種是將單體、引發(fā)劑及PP一起在SCCO2中溶脹一段時間后直接快速升溫反應到規(guī)定時間。另一種不經過溶脹階段而直接升溫后在超臨界狀態(tài)下反應。

（二）原位共聚法制備聚丙烯合金

原位制備聚丙烯合金技術是在第四代Ziegler～Nat ta催化劑的基礎上發(fā)展起來的，可大幅度調控聚合物材料的性能，因此被譽為聚烯烴材料領域的一次革命。原位技術是以聚烯烴粒子為微型反應器，又稱為顆粒反應器技術（RGT）。20世紀80年代，Himont公司（現Basell公司）首先提出“顆粒反應器”的概念：通過控制烯烴單體在多孔球形載體催化劑上聚合增長，得到完全復制催化劑形態(tài)的聚合物粒子，該粒子具有球形多孔結構，可作為微反應器，進行多種烯烴單體的共聚，生成聚烯烴合金。

丙烯在第一級反應器中進行本體聚合，得到均聚聚丙烯，然后轉移至下一級反應器，同時通入乙烯和丙烯或乙烯和α-烯烴進行氣相共聚，在均聚聚丙烯顆粒的孔隙內部生成共聚物彈性體。通常商品化的抗沖聚丙烯中乙丙無規(guī)共聚物的質量分數控制在5%～25%，共聚物中乙烯的質量分數為40%～65%。

三、聚丙烯合金的性能

以下以塑鋼纖維為例，塑鋼纖維是一種新型合成纖維。塑鋼纖維是以聚丙烯改性高分子聚合物為主要原料，經過特殊工藝技術生產而成。它是一種表面粗糙，外型輪廓分明的單絲粗纖維：直徑粗細不同、纖維長短不等、成波浪形狀、抗拉強度高、彈性模量大、抗酸堿能力強;并且具備鋼筋、鋼纖維的外型，鋼筋、鋼纖維的功能，又有合成軟纖維的優(yōu)點。主要用來代替在混凝土面板結構中的焊接金屬網格和鋼纖維。塑鋼纖維是一種應用于建筑工程，控制混凝土韌性和抗擊性能的高強度纖維，可以替代傳統鋼筋網、鋼纖維，而建設成本更加經濟;使用操作省時方便：且具有廣泛應用前景的混凝土增強新型材料。不僅如此在其他方面聚丙烯材料的應用和發(fā)展也前景廣闊。

四、結束語

普通聚丙烯材料的缺點導致聚丙烯復合材料的出現，聚丙烯復合材料的優(yōu)良特性使其迅速得到了廣泛應用。

參考文獻：

[1]趙愛利.車用聚丙烯樹脂SP179的工業(yè)開發(fā)與研究[D].蘭州理工大學，2011.

第8篇：高分子復合材料前景范文

關鍵詞：聚丙烯；層狀硅酸鹽；復合材料

引言

作為一種熱塑性通用塑料，聚丙烯具有良好的性能，在進行生產時對機械化程度要求比較低，而且，成型收縮率比較大，沖擊韌性不高，因此，在進行應用的時候受到了很大的限制，在工程塑料中不能進行應用。層狀硅酸鹽無機礦物粒子填充聚丙烯成為了研究的熱點，其中，復合材料中的剛性粒子能夠更好的起到增韌作用，而且還不會對聚丙烯材料的剛性、耐熱性以及加工性能產生影響。層狀硅酸鹽/聚丙烯復合材料是一種非常特殊的復合材料，能夠更好的對其中層狀硅酸鹽加以利用，這樣能夠形成復合材料，復合材料在收縮率方面進行了降低，熱變形溫度得到了提升，在工業(yè)領域和家用電器領域中取得了非常好的效果。文章對層狀硅酸鹽填充聚丙烯復合材料進行分析，在應用方面進行了展望。

1 高嶺土/PP復合材料

高嶺土填充的聚丙烯在使用時具有很好的強度和韌性，同時具有很好的阻隔性，在尺寸方面比較穩(wěn)定，在熱能方面也比較穩(wěn)定。高嶺土呈現疏松土狀，具有一定的滑膩感，相對密度比較低，層面間能夠相互吸引，因此，其內部具有很大的內聚能，導致插層分子非常難進入。高嶺土復合材料是一種開發(fā)潛力非常高的材料，在環(huán)境工程、導電材料以及吸附材料等領域具有很好的應用前景。

對高嶺土復合材料的力學和熱力學性能進行研究，得出高嶺土復合材料并不具備聚丙烯材料的拉伸強度，因此，在這方面要進行改善，同時，要對高嶺土復合材料的沖擊強度以及彎曲強大進行提高，這樣材料在承受強大沖擊力時能夠表現出更好的性能。在聚丙烯材料中添加高嶺土能夠更好的提高其結晶溫度，能夠加快其結晶速度，促進內部的異相成核。在聚丙烯材料中添加高嶺土能夠提高其熔融溫度，對耐熱性能能夠進行提高。

很多的研究人員利用高嶺土作為表面改性對聚丙烯材料進行了改性，將改性高嶺土復合材料和未改性的高嶺土的復合材料進行對比，在缺口沖擊強度方面得到了提高，拉伸強度也得到了提高，在改性高嶺土中聚丙烯基體分散比較均勻，在結晶狀況方面也有很大的變化，因此，利用掃描量熱儀對結晶速率進行研究，能夠在比較低的溫度下誘導出聚丙烯結晶，使其結晶速率得到提高。

2 滑石粉/PP復合材料

滑石粉的化學式為：Mg3（Si4O10）（OH）2，內含MgO31.8%、SiO263.5%、H2O4.8%和微量的CaO、Fe2O3和Al2O3，密度為2.7～2.8g/cm3，在水中略顯堿性，基本形狀為片狀或鱗片狀，有滑膩感。滑石粉在所有無機填料中硬度最小，化學性質穩(wěn)定，加熱至380～500℃時失去結合水，800℃以上才失去結晶水，所以在塑料應用中不僅對設備無磨損，而且穩(wěn)定。采用滑石粉填充的聚丙烯復合材料耐熱性好、收縮率低、尺寸穩(wěn)定性好、硬度高，已廣泛應用于汽車部件及日常用品的生產。

研究發(fā)現聚丙烯/滑石粉復合材料的拉伸強度以及彎曲強度會隨著滑石粉母料填充量增加而增大，在增加母料時，滑石粉的含量也會出現不斷增加的情況，在填充量不斷增加時，滑石粉的含量會逐漸降低，缺口沖擊強度會隨著滑石粉含量的增加也會出現逐漸降低的情況?；厶畛涞膹秃喜牧侠鞆姸?、彎曲強度在相同的粒徑情況下具有更好的碳酸鈣，在這種情況下，復合材料的剛性材料能夠得到提高，在這種情況下，韌性出現了降低的情況，對于高分子材料來說，剛性越好，收縮率會出現降低的情況，變形性能逐漸降低，耐熱性也能進行提高。將好的滑石粉填充到聚丙烯中，在聚丙烯中進行滑石粉的添加也有不同粒徑和比例，這樣在性能方面也得到了提高。在聚丙烯中是否添加滑石粉對聚丙烯的性能有很大影響，在滑石粉含量不斷增加的情況下，滑石粉復合材料的拉伸強度會出現先下降后上升的情況，滑石粉的添加量要進行嚴格的控制，這樣能夠更好的提高拉伸強度。對聚丙烯次啊了的成品性能和成本進行考慮，通過不斷的對比研究得出滑石粉的填充量控制在百分之三十到四十最佳。在填料量小于一定值的時候，復合材料的強度也會受到滑石粉用量情況的影響。滑石粉填充量出現過小的情況是會導致聚丙烯基體分散濃度出現降低的情況，而且，對其韌性的增強也有不利影響。填充量過大會導致粒子間的距離出現問題，因此，界面會出現粘結缺陷，材料在使用過程中非常容易出現裂紋和塑性變形的情況，出現開裂的問題會導致材料的強度受到很大的影響。

3 蒙脫土/PP復合材料

蒙脫土是一種含水的2B1型層狀硅酸鹽粘土礦物，其結構單元主要是二維排列的Si-O四面體和二維排列的Al（或Mg）-O-OH八面體，此兩類片層的對稱性相似。由于蒙脫土獨特的結構優(yōu)勢而受到研究者的青睞，蒙脫土與聚丙烯在納米尺度的復合使材料具有比重輕、耐熱性好、阻隔性、耐老化性、阻燃性優(yōu)良等特點，并且復合材料具有較好的尺寸穩(wěn)定性和透明性，容易回收，目前已在汽車保險桿、腳踏板、汽車內外裝飾材料上得到廣泛應用。

Yeh Wan等人在研究溫度對蒙脫土在聚丙烯接枝馬來酸酐中分散的影響時也得到了類似的結論：當混度低于170℃時，溫度的降低不利于蒙脫土的分散，因為這時的PPMA分子未有完全熔融，分子鏈的纏結較嚴重，難以插層到蒙脫土的片層間，當溫度高于170℃時，溫度的升高會使XRD的衍射角向大角方向移動，對應的蒙脫土的層間距變大，蒙脫土的分散狀態(tài)變差，因為溫度的升高會使體系的粘度降低，蒙脫土在熔融共混的過程中所受的剪切力變小，所以蒙脫土的分散效果逐漸變差。

4 結束語

聚丙烯材料是一種無毒、無色的物質，而且在強度、剛度以及硬度方面效果非常好，在使用時能夠對高溫問題進行解決，耐熱性能非常好。這種材料在使用過程中，具有很好的電性能，但是，聚丙烯材料也存在著缺點，在使用過程中如果遇到低溫的情況，其會出現變脆的問題，也非常容易老化。在很多的機械零件以及絕緣零件中有非常好的應用，因為其存在的缺點，導致其在應用過程中要對性能進行改善。作為功能型復合材料，其環(huán)保性能也非常好，可以在聚丙烯材料中添加其他物質，對其性能進行改善。層狀硅酸鹽/PP復合材料正日益引起人民的關注，開發(fā)新型的層狀硅酸鹽有機改性試劑，探究層狀硅酸鹽/PP復合材料新性能是值得關注的熱點研究課題。隨著研究的深入進展，層狀硅酸鹽/PP復合材料的種類勢必將越來越多，性能將會越來越優(yōu)異，會有越來越多的層狀硅酸鹽/PP復合材料應用食品包裝、電子器件封裝、汽車塑料、航空航天新材料等新領域。

參考文獻

第9篇：高分子復合材料前景范文

復合型導電高分子材料，它是由導電性物質與高分子材料復合而成。這是一類已被廣泛應用的功能性高分子材料。復合型導電高分子材料分類有很多種，根據電阻值的不同可分為：半導電體、除靜電體、導電體、高導電體；根據導電填料的不同可分為：抗靜電劑系、碳系(炭黑、石墨等)、金屬系(各種金屬粉末、纖維、片等)；根據樹脂的形態(tài)不同可分為：導電塑料、導電橡膠、導電涂料、導電膠粘劑、導電薄膜等；還可根據其功能不同分為：防靜電材料、除靜電材料、電極材料、發(fā)熱體材料、電磁波屏蔽材料。

結構型導電高分子材料是有機聚合摻雜后的聚乙炔，具有類似金屬的電導率。純粹的結構型導電高分子聚合物至今只有聚氮化硫類，其他許多導電聚合物幾平均需采用氧化還原、離子化或電化學等手段進行摻雜之后才能有較高的導電性。其代表性產物有聚乙炔、聚對苯撐、聚吡咯、聚噻吩、聚吡啶、聚苯硫醚等。還有一種叫做熱分解導電高分子，這是把聚酰亞胺、聚丙烯腈等在高溫下熱處理，使之生成與石墨結構相近的物質，從而獲得導電性。這些熱分解導電高分子的特征是無須摻雜處理，故具有優(yōu)異的穩(wěn)定性。結構型導電高分子材料主要用途是導電材料、蓄電池電極材料、光功能元件、半導體材料。

漁用無毒導電高分子防污涂料

項目簡介：該產品是具有導電性能的新一代無毒防污涂料，它是建立在導電高分子應用研究取得突破進展的基礎上，與傳統樹脂復合而制成的高科技產品。首先要制備高性能的可溶的導電高分子材料，然后再通過相應的工藝技術與傳統的樹脂顏填料復合。將該種涂料涂敷于漁具（主要是聚乙烯網線和尼龍網線）上，具有良好的附著性能、可使?jié)O具具有優(yōu)良的抗拉、抗拆、抗沖擊能力，并極富彈性。該產品可有效地防止藻類、蛸類等海洋生物在網上附著而堵塞網孔，使營養(yǎng)和氧分能夠暢通無阻地進入網箱內，提高養(yǎng)殖產量和質量。

高性能導電涂料

項目簡介：該項目主要進行了以超細銀為導電介質的導電涂料研制，采用超細銀表面原位聚合技術，使超細銀介質以超細狀態(tài)分散于高分子介質中，大大提高導電涂料的防沉降性和導電介質的分散均勻性，從而提高導電性，并具有卓越的電磁屏蔽效果，對300MHz－1.8GHz的電磁波屏蔽效果達80dB；解決了超細粉體及高分子基體與溶劑的相互作用關系，解決了導電涂料引起被涂基材應力開裂的關鍵技術，采用低毒復合溶劑，解決了溶劑對環(huán)境和人體的污染，解決了環(huán)保型超細導電涂料產業(yè)化和應用中的重點和關鍵技術：導電涂料與被涂基材的相互作用關系；超細化導電涂料的大規(guī)模機器人自動化噴涂技術；超細化導電涂料涂層均一性控制；解決導電涂料涂裝中粒子沉降而堵塞管路技術。

蓄熱導電紗線

項目簡介：蓄熱導熱紗線選用了高科技亞納米技術滲碳腈綸短纖維和抗起球的腈綸短纖維。采用獨特的紡紗工藝、人工預開松碳腈纖維后，再與白腈人工拌和；選用清鋼聯高效生產設備，以“多綸混棉、氣流配棉，自由混和”的工藝設計，既減少纖維損傷，又確保了兩種纖維混合的均勻度；在盡量避免纖維損傷的前提下，精心設計梳理工藝、減少短絨并使纖維梳理伸直；條粗細工藝設計注意欠伸分配、張力控制、確保了成紗的條件均勾度及成紗強度；進行了必要的隔離，制訂和實施了一套適合該纖維生產的溫濕度標準和操作標準、有效防止了纖維飛散。

意義：該紗線面料改變了傳統服裝的厚重感覺，卻有很好的蓄熱保暖性，并抗起毛起球、抗靜電、不吸塵。

Y芳香型高分子超離子導體研究

項目簡介：該課題組以脲、硫脲為主體加入少量高分子材料制備新型高分子固體電解質，篩選出幾種較好的無機鹽和高分子聚合物，確定出它們和脲、硫脲的最佳配比，最高室溫電導率達4.35×10-2S.cm-1。并在此基礎上，進行了多種無機鹽與脲、硫脲的復合高分子固體電解質的制備及研究，通過對SPE的電解反應、紅外、紫外、質譜分析及差熱分析確定了其組成和結構與導電性能間的關系，初步弄清了離子在固體電解質中的導電傳輸機理。

激光誘導電化學組裝納米導電聚合物

項目簡介：利用飛秒激光相干場在化學、電化學組裝的導電聚合物薄膜上誘導的周期性的光柵結構，由于導電聚合物具有電致變色和光致變色的特性，因此該類光柵結構具有重要的應用；利用飛秒激光相干場在化學、電化學組裝的導電聚合物薄膜上誘導的周期性的光柵結構，此類周期性結構可望在電化學傳感器、微電子器件等方面進行應用；利用飛秒激光誘導制備的導電聚合物復合材料具有良好的吸收光譜特性，而且光學吸收性質具有一定程度的可調諧性，因此在光電子器件、裝飾材料、太陽能敏化材料等方面具有重要的應用；利用飛秒激光誘導制備的導電聚合物復合材料在紅外吸收、微波吸收方面的特性，因此可以在隱身材料方面開發(fā)其應用。

噴涂法制備透明導電低輻射玻璃涂層

項目簡介：該項目在國內首次利用液相噴涂生產低輻射玻璃涂層，其制備工藝簡單，生產成本較低。就應用領域而言，性能要求相對較低的普通透明導電玻璃可能將是本項目技術應用的突破口，應用于離線生產低輻射玻璃在產業(yè)化技術難度上將低于在線生產低輻射玻璃。該項目一旦產業(yè)化，不僅將擁有完全自主知識產權的低輻射玻璃生產技術，更為重要的是將改變目前低輻射玻璃價格高，只能應用于高檔建筑物的局面，大大促進低輻射玻璃在市場巨大的民用住宅中的早日應用。

DAD-90B2導電膠粘劑

項目簡介：裝片用導電膠，除了導電、牢度、耐熱要求之外，還有點膠工藝性和雜質離子含量低等特殊要求，研究的難度和可靠性試驗周期較長。隨著集成電路集成度的提高，芯片尺寸加大，現有的導電膠由于固化時產生應力，造成大芯片（5×5mm以上）內部產生裂紋，嚴重影響器件的可靠性。

意義：該產品改進了以往導電膠的內應力較大的缺陷，是一種適應不同尺寸芯片裝片的導電膠，基本滿足了集成電路發(fā)展的需要。

導電方格聚丙烯新材料

項目簡介：導電方格聚丙烯新材料將聚丙烯原料內加入一定比例的石墨粉，再加入一定量的硅藻土、增強劑等原料攪拌均勻后進行增溫、加壓擠出、拉絲、拉伸、分切，再進行收卷，使丙絲厚度達到0.2mm，寬度達到2mm，然后按一定比例均分，制成導電方格新型包裝材料，達到一定的柔性。

意義：該項目有效地避免了化工原料在運輸和使用過程中由于靜電造成的火花、燃燒、爆炸等潛在危險，是一種理想的高科技新型包裝材料，市場前景廣闊。

WJ-30導電碳漿

項目簡介：該項目將溶劑和助劑進行合理的稱量加溫攪拌到一定的時限形成A膠；再將溶劑（DBE）和助劑（VAGF樹脂、FAA乙酸乙脂）合理稱量加溫攪拌到規(guī)定時限形成B膠；然后將A、B膠混合攪拌后，添加F特二號石墨粉和XC-72碳黑再進行攪拌一定的時期，最近經三輥研磨機研磨若干遍，形成了導電碳漿。

意義：該項目首次將石墨和碳墨為導電載體，有效地保證了薄膜開關的可靠性和耐用性。

高導電性銦錫氧化物

納米透明涂層分散液

項目簡介：高導電性銦錫氧化物（以下簡稱“ITO”）納米透明涂層分散液是用于純平顯像管、顯示管、平板等離子顯示屏、透明視窗的最新一代涂層材料，能夠達到防靜電、屏蔽電磁波輻射的效果，符合環(huán)保TCO-99的標準。該項目研制的ITO分散液，直接采用高質量的納米級銦錫氧化物粉體進行深加工，不僅使形成的分散液穩(wěn)定性能好，而且涂膜后對可見光透過率高、導電性能好，成本也遠遠低于進口產品。

新型納米導電粉研制

項目簡介：該項目研究采用化學沉淀法制備出新型納米導電粉，對微波輻射法、球磨固相化學反應法等工藝條件進行了探索，并首次制備了摻雜稀土元素的導電粉與聚苯胺的復合材料，導電粉的粒徑為20nm～50nm；電阻率為0.37Ω?cm^2；電磁波屏蔽率為90.23%。

意義：該項目研究水平達到先進水平。

原液著色復合導電纖維開發(fā)

項目簡介：該項目采用雙組份皮芯型復合和色母粒直接注射法，研制出了原液著色導電纖維，用該纖維以一定間距織入常規(guī)紗線織物中，依靠電暈放電機理，消除織物所帶的電符，達到防靜電效果，該項目在國內首次在復合導電纖維的制備中采用色母粒直接注射法，并攻克了著色均勻度差，芯層組份色露及皮芯型導電纖維放電電壓高等關鍵技術，已成功研發(fā)的紅、藍、灰、表、黑、綠等原液灃著色導電纖維。

意義：該產品各項技術經濟指標達到科技合同和企標的要求，防靜電性能達到了先進水平。

稀土納米淺色導電粉研制

項目簡介：該項目采用正交多項回歸法，優(yōu)化了制備條件，在各種稀土元素摻雜提高導電粉性能方面進行了探索性的研究。利用化學共沉淀法成功制備了稀土納米淺色導電粉，該導電粉的粒徑為：20nm-50nm；電阻率為：0.37Ω?cm；電磁波屏蔽率為：90.23%。

意義：該材料對電磁的屏蔽性能達到先進水平。

新型有機高聚物透明導電薄膜研究

項目簡介：透明導電薄膜因其既有高的導電性，又有較好的光透過性，成為在電子和光學領域中應用十分廣泛的特種功能薄膜。目前常用的是氧化物半導體膜（ITO膜），在一些特定場合受到限制。近年隨著導電聚合物材料研究的進展，出現了新一類有機高聚物導電薄膜。該項目從導電高聚物聚本胺入手，使用不同摻雜劑和摻雜方法獲得了不同導電率的聚本胺。研究了導電聚本胺薄膜的制備條件，以及透光率和導電率的關系。

意義：其研究結果為開發(fā)新型透明導電電極材料和在電子照相、靜電復印、光存儲器、壁掛式大屏幕及終端設備等領域有著應用前景。

碳納米層片的制備、結構與特性研究

項目簡介：該項目借助掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線能量散射譜、透射電子顯微鏡（TEM）、電子衍射、高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM），原子力電子顯微鏡等現代表征手段對新型碳質材料的結構進行了表征。新結構碳（質）材料的形成機理是炭黑中存在著某些可以溶解在某些有機溶劑（如：乙醇）中的碳（質）活性原子層碎片或原子簇，這些碎片或原子簇通過自組裝發(fā)生結構重組，從而形成新的結構。碳（質）納米層片的制備方法能有效改善炭黑在聚合物基體中的導電性能；研究中還發(fā)現一種能控制聚合物體積電阻的炭黑改性方法，通過改變改性劑的添加量可實現控制電阻的目的。

意義：這兩種改性炭黑在導電塑料和導電橡膠制品中將具有廣闊的應用前景。

導電-抗靜電聚烯烴粒料

項目簡介：該產品對抗靜電粒料生產的傳統配方進行了重大改革，為大幅度提高粒料的抗靜電值，采用經特殊偶聯劑處理后的導電碳黑替代傳統的抗靜電劑，此種經處理后的導電碳黑具有良好的隧道效應，添加進粒料后使粒料具有相當的導電功能，從而具有極大的抗靜電性能。為保證導電物質的均勻分布，確保產品良好穩(wěn)定的性能，同時添加雙硬脂酰胺EBS，LEVA-3和低分子聚乙烯蠟等作為生產助劑；為解決粒料在混煉擠出過程中的熱老化和制品使用過程中的老化問題，添加了復合型抗氧化劑。

高精細電路用各向異性導電膠膜ACF

項目簡介：該課題研究出高精細電路用各向異性導電膠膜ACF。各向異性導電膠膜（Anisotropic Conductive Film），簡稱ACF，是以化學粘接的方式完成電路間的連接，操作簡單方便，易實現自動化流水線生產。它可以牢固地連接間距為0.20～0.02mm的線路，常用于COG（Chip-On-Glass芯片綁在玻璃上）連接、TAB（Tape Automated Bonding 帶式自動綁定）連接、COF（Chip-On-Flexible芯片綁在柔性板上）連接、COB（Chip-On-Board芯片綁在剛性板上）連接等，是目前高密度大信息量顯示器組裝及高精細電路互連所必備的關鍵材料。

意義：隨著小型超薄、大平面顯示器的發(fā)展，超精細線路設計的需求以及移動通訊等行業(yè)的快速發(fā)展，ACF封裝材料將具有十分廣闊的市場前景。

導電聚合物材料及其在電容器中應用

項目簡介：該項目主要研究了新型導電聚合物單體的合成、聚合物薄膜材料的制備、聚合物電極及其在電解電容器中的應用等內容，代表性成果為具有獨立知識產權的高導電率聚合物薄膜制備技術和高性能片式有機固體電解電容器。內容：固體電容器用導電聚合物陰極材料的設計與優(yōu)選；導電聚合物的作用機理、材料結構與性能的關系；乙烯二氧噻吩單體材料的合成方法和工藝；聚乙烯二氧噻吩的合成方法與工藝；聚乙烯二氧噻吩導電薄膜的制備與性能；多孔表面上聚合物的被膜方法與工藝；受限空間內聚合物成膜機理與建模；提高固體電容器靜電容量引出率的方法和工藝；導電聚合物陰極電容器制備方法；導電聚合物陰極電容器生產工藝的穩(wěn)定性與可靠性。

撓性印刷電路用低電阻快速固化

導電銀漿

項目簡介：該項目通過對銀粉選擇、樹脂選用和配比的深入研究，建立了獨特的撓性印刷電路用導電銀漿的生產工藝和設備體系方案，以及相應的檢測方法。形成了4個不同銀含量、不同固化溫度、不同用途的系列產品，具有銀含量低、電阻低、固化溫度低、速度快、撓曲性好的特點，與多種導電碳漿、絕緣油墨有著良好的浸潤性和附著性。

輻射交聯聚乙烯（IXPE）導電泡棉

項目簡介：該課題研制成功了輻射交聯聚乙烯(IXPE)導電泡棉代替進口產品。因其既能防靜電、又能對被包裝材料緩沖減震的雙重作用而被優(yōu)選為對靜電敏感的電子元器件、光電模塊、電子設備等的包裝材料。輻射交聯聚乙烯導電泡棉產品是黑色泡棉，泡孔閉合均勻，穿刺壓力小，表面電阻和體積電阻為10^4～10^6Ω，導電性能恒定持久，產品的性能和質量穩(wěn)定，具有防靜電、無腐蝕、不起塵脫皮脫屑、潔凈、防潮、防震、隔熱、環(huán)保等特點，是性能優(yōu)異的ESD控制材料。

意義：可用于現代微電子、光電子、通訊、宇航、軍工、石化、IT等高科技領域，有廣泛的用途和前景。

鑭鍶鈷氧導電薄膜材料制備方法

項目簡介：該發(fā)明提供了一種鑭鍶鈷氧導電薄膜材料的制備方法,該方法包括先驅體溶液的配制,即將溶劑醋酸、去離子水、乙酰丙酮和溶質醋酸鑭、醋酸鍶和醋酸鈷以0.2-0.4M的濃度在一定的溫度下混合和將配制好的先驅體溶液用勻膠機甩開得到干膜，然后在快速熱退火爐中分段升溫進行熱處理，得到所需厚度的LSCO薄膜材料。該薄膜性能優(yōu)良，電阻率值為0.95mW?cm，晶粒尺寸為50～100 nm，表面粗糙度為2.7nm，用該薄膜做鐵電存儲器的電極經標準鐵電測量系統測試,3×109次翻轉后不顯示疲勞。

意義：該薄膜材料適合做鐵電存儲器的電極。

碳納米管－聚脂有機復合導電纖維研制與開發(fā)

項目簡介：該項目是自主開發(fā)的碳納米管－聚酯有機復合導電纖維，采用多壁碳納米管做導電成分，通過在聚酯生產過程中加入碳納米管，控制適當的聚合和紡織生產工藝，使 碳納米管在聚合物及纖維中呈納米級分布；利用碳納米管，采用新的分散工藝，制備導電性能優(yōu)良的導電母粒，再經復合紡絲，制成導電性能良好的納米管－聚酯有機復合導電纖維，市場前景廣闊；該項目生產的機復合導電纖維質量達到Q/XHX001-2003企業(yè)標準。

意義：其性能指標達到國際同類產品先進水平。

導電納米氣凝膠常壓制備與機理研究