纳米应用中关链技术解决纳米粒子的分散防止团聚问题

纳米应用中关链技术解决纳米粒子的分散预防团聚，由于纳米微粒表面活性很高，极易产生团聚，从而失去纳米微粒的性能，如何预防纳米微粒团聚，如何保证高分子聚合物中纳米尺度分散是制备纳米高分子聚合物的技术难点。

一般纳米粒子采纳有机物质（如表面活性剂）对其表面加以处理。在纳米技术聚氨酯弹性体材料中有两种方法效果明显：一种方法称为原位聚合法，经表面处理的纳米粒子加入到单体中，然后引发单体聚合，从而达到纳米改性聚合物目的。再由硅胶分介成纳米SiO2，将此工艺和聚酯多元醇合成工艺结合一起，即可制得纳米聚酯多元醇。用此纳米聚酯多元醇原材料可制得高性能的纳米改性氨纶。（包含干法和熔纺法）

插层贴合纳米技术，就是将单体或聚合物插进层状无机物片层之间，再将厚1nm,宽100nm左右的片状结构基体元剥离，使其均匀分散于聚合物中。从而实现聚合物和无机层状材料在纳米尺度上的贴合。此种纳米技术已由中科院化学所孙贤育研究员、孔克健研究员和北京大学化学和分子工程学院吴瑾完教授等科技人员在干法氨纶应用中研究成功，并已获得了创造专利。

该创造选用了无机层状纳米材料如硅酸铝盐的蒙脱土（MMT），镁铝盐的水滑石（LDHS）。首先对纳米材料进行有机化表面处理，预防纳米材料团聚，未经处理的蒙脱土的层间距为1nm左右，片层面积由于折叠堆积达到数微米。经有机化处理后层间间短为1.9nm，片层面积达到200－300nm。经有机化处理的纳米蒙脱土引入到氨纶制造中扩链剂组分，由于扩链剂和预聚体反应发生大量热量将片层撑开、引入扩链剂单体分子后蒙脱土面层的间距扩大到2.7nm，而片层面积由于崩裂作用，进一步缩小到数十纳米。由此实现了蒙脱土层状物在高分子基体中纳米级分散。水滑石具有同样的历程和效果，但水滑石层间距明显大于蒙脱土。

此种由氨纶纤维PU材料和层状纳米材料层压成的纳米氨纶纤维，能充分发挥纳米材料的小尺寸效应和表面效应；表现出超强的表面性能和物理交联效应；起到增加高分子链间作用力，提高氨纶PU软段的结晶度，从而使氨纶纤维具有更高的机械力学性能和良好的防火、抑菌、防霉性能和优良的耐氯性能。

插层纳米贴合技术，从理论上讲，同样也适合于熔纺氨纶。

小结：

纳米插层层压技术，对干法氨纶综合性能有大幅度提高。其中断裂伸长率，丝的强度和耐氯性能的提高表现更为突出。这是改进和提高氨纶品质的一种有效技术途径。

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