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納米氧化鋁材料在改性塑料氧化鋁填料的新技術中的應用

文章出處：行業(yè)動態(tài) 責任編輯：東莞東超新材料科技有限公司 發(fā)表時間：2022-09-02
　　     塑料氧化鋁填料?無機填充物以納米尺寸分散在通用塑料基體中形成的有機/無機納米復合材料叫納米塑料。在納米復合材料中，由于分散相的納米尺寸效應、大比表面積和強界面結合，使納米塑料具有高強度、耐熱性、高阻隔性、阻燃性和優(yōu)良加工性等優(yōu)異性能，是一種全新的高技術新材料。改性塑料是指在通用塑料和工程塑料的基礎上，經過填充、共混、增強等方法加工改性，提高其阻燃性、強度、抗沖擊性、韌性、抗老化性和抗菌性等方面的性能的塑料制品。東超新材料小編給大家分享納米氧化鋁材料在改性塑料的新技術中的應用作用。
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       納米材料是微粒尺寸在100nm以內的無機顆粒，它的存在遠小于一般微粒，它是一種多組分分散體。由于納米粒子比表面面積大，粒子間距離小，表面能高，并在磁性、光學性、電磁性、吸波性、化學活性、內壓方面呈現多種多樣的優(yōu)異特性，在金屬陶瓷粉末、微電子、冶金、化工、國防、核技術、航天、醫(yī)學、生物工程中得到廣泛應用。納米材料在聚合物改性中的應用研究日益活躍，并取得了很多重要的成果。納米材料的開發(fā)與應用，為工程塑料功能化、高性能化提供了新的途徑，明顯提高其材料的力學性能、穩(wěn)定性能，并賦予一些特殊的性能。

1. 提高塑料的導熱性能
       導熱類塑料是指具有較高熱導率的一類塑料制品，一般其熱導率大于1w/(m . k)。導熱塑料由于其質量輕，導熱快，注塑成型簡單，加工成本低等，越來越得到廣泛的應用。納米氧化鋁因其具有良好的絕緣導熱性能，被廣泛應用于導熱塑料、導熱橡膠、導熱涂料等領域。納米氧化鋁/納米氧化鎂用作塑料導熱填料，與金屬填料相比，不僅可以提高導熱系數，而且絕緣效果好，同時塑料的機械性能也能得到提高。
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2. 增強塑料的抗老化性能
       高分子材料的老化，特別是光氧老化，首先是從材料或制品的表面開始，表現為變色、粉化、龜裂、光澤度下降等，然后逐漸往內部深入。高聚物的抗老化性能直接影響到它的使用壽命和使用環(huán)境，尤其是對于農用塑料和塑料建材，這是一個需要高度關注的指標，也是高分子化學中的一個重要課題。太陽光中的紫外線波長為200~400nm，而280~400nm波段的紫外線能使高聚物分子鏈斷裂，從而使材料老化。納米氧化物，如納米氧化鋁、納米氧化鈦、納米氧化硅等對紅外、微波有良好的吸收特性。將納米SiO2和TiO2適當混配，可大量吸收紫外線，以防塑料受日光照射損壞，有助于防塑料制品破裂、褪色和其它光照降解，從而使材料抗老化。
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3. 改善塑料的加工性能
      某些高聚物如黏均分子質量在150分以上的高分子量聚乙烯，雖然具有優(yōu)良的綜合使用性能，但由于其粘度*高，導致成型加工困難，從而限制了推廣使用。利用層狀硅酸鹽片層間摩擦系數小的特點，將*高分子量聚乙烯與層狀硅酸鹽充分混合，制成納米稀土/*高分子量聚乙烯復合材料，可有效減少高分子量聚乙烯分子鏈的纏結，降低粘度，起到良好的潤滑作用，從而大大改善了其加工性能。

4. 改善塑料的抗菌防霉性能
      抗菌塑料一般采用向樹脂中添加抗菌劑或抗菌母料的方法制備。因為塑料成型要經過高溫，可適應高溫的有無機抗菌劑。傳統的抗菌金屬硫酸銅,硝酸鋅等粉末直接加入到熱塑性塑料中不好結合，無機納米抗菌劑粉末經過特殊處理而得到抗菌塑料母粒，便于用在塑料制品上，與塑料有良好的相容性，有利于抗菌劑的分散。無機銀離子可以被載體到納米二氧化鈦、納米氧化硅鋁等無機納米材料中，形成的粉體抗菌性能良好，與塑料混合，擠塑成型，通過紫外線照射形成抗菌塑料，其抗菌作用通過抗菌劑緩釋而形成，從而達到抗菌的效果。
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5. 提高塑料的韌性和強度
       在聚合基體中加入另種物質，則形成“復合粉”，通過復合得到綜合性更優(yōu)的材料，用來提高材料力學強度、抗沖擊強度等。納米材料的出現為塑料的增強、增韌改性提供了一種全新的方法和途徑。小粒徑分散相表面缺陷相對較少，非配對原子多。納米粒子的表面原子數與總原子數之比，隨其粒子的變小而急劇增加，表面原子的晶體場環(huán)境和結合能與內部原子不同，具有很大的化學活性。晶體場的微粒化、活性表面原子的增多，使其表面能大大增加，因而可以和高聚物基材緊密結合，相容性比較好。當受外力時，離子不易與基材脫離，能較好地傳遞所承受的外應力。同時在應力場的相互作用下，材料內部會產生更多的微裂紋和塑料變形，能引發(fā)基材屈服，消耗大量沖擊能，從而達到同時增強增韌的目的。常用的納米材料有納米氧化鋁，納米氧化硅，納米碳酸鈣等。

6. 納米材料的加入使塑料功能化
       金屬納米粒子具有異相成核作用，能誘發(fā)形成某些賦予材料韌性的晶型。用低熔點金屬納米粒子填充聚丙烯，發(fā)現它在聚丙烯中可起到導電通道和增強、增韌的作用，同時其低熔點亦改善了復合材料的加工性能。
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