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目前在美國(guó)有三個(gè)會(huì)議大約200多篇論文就是針對(duì)納米顆粒對(duì)塑料性能的影響，比如在提高塑料的熱力學(xué)性能和阻隔性能，阻燃性能以及對(duì)電導(dǎo)率的影響等方面而展開的。 1.通用汽車的2005Hummer H2型貨車底盤，大約7磅左右的部件使用了模內(nèi)著色TPO納米復(fù)合物 　　雖然說，納米合成物的發(fā)展還處于它的“幼年階段”，但是如果預(yù)料不錯(cuò)的話，在今后的十年間，它將會(huì)成為影響塑料工業(yè)的發(fā)展最大的因素，盡管它十分微小。只要用2％到5％的納米顆粒通過熔融混合或原位聚合的方式加入到聚合物中，就可以極大改善該聚合物的熱力學(xué)性能，阻隔性能，以及阻燃性能。并且它在提高材料的熱阻，尺寸穩(wěn)定性以及電導(dǎo)率方面要比標(biāo)準(zhǔn)填料和光纖性能優(yōu)越。          　　雖然并不是很引人側(cè)目，也沒有預(yù)料中的那么快，使用納米顆粒做添加劑的聚合物材料還是已經(jīng)滲透到了汽車業(yè)以及包裝業(yè)的市場(chǎng)。在三個(gè)技術(shù)性的會(huì)議上，大約有200多篇的論文是相關(guān)方面的。無論是研究人員還是商家都對(duì)此投入了極大的熱情。因此我們可以預(yù)測(cè)，使用納米顆粒做添加劑的聚合物材料的發(fā)展將會(huì)達(dá)到前所未有的速度。以上三個(gè)會(huì)議分別是2004年舊金山納米復(fù)合物會(huì)議，芝加哥 Antec2004，以及2004年比利時(shí)布魯塞爾納米復(fù)合物會(huì)議。                  BBC的市場(chǎng)調(diào)查報(bào)告表明，在2003年有關(guān)納米粒子復(fù)合聚合物在世界范圍內(nèi)的銷售量為2450萬磅，總值9080萬美元。在這份調(diào)查報(bào)告中還預(yù)測(cè)了該市場(chǎng)銷售額將會(huì)以每年18.4％的速度增長(zhǎng)，到2008年將會(huì)達(dá)到21110萬美元。目前納米科技的發(fā)展遇到了一些阻礙，但是BCC預(yù)測(cè)它在一些領(lǐng)域的應(yīng)用還是將會(huì)以年增長(zhǎng)率超過20％的速度發(fā)展。               無論是在實(shí)驗(yàn)室研究方面還是在市場(chǎng)商業(yè)化上納米填料發(fā)展的主流仍舊是層狀的頁(yè)硅酸鹽納米土，納米云母石，碳納米管，以及納米石墨板(graphite platelets)。除此以外，其它的一些材料，比如說合成粘土，含籠型硅氧烷（POSS），以及像亞麻與大麻之類的天然纖維等也正在被著重研究。   2.Noble Polymer的產(chǎn)品 Forte PP，在2004 Acura TL型車后座上使用了該納米合成物，在2006輕型貨車的中心控制臺(tái)上也將用到此 　　最具競(jìng)爭(zhēng)潛力者              目前被討論最多的兩種納米填料分別是納米粘土和碳納米管，并且都已經(jīng)取得了商業(yè)化應(yīng)用。使用時(shí)二者都必須先進(jìn)行化學(xué)修飾的表面處理，以使其達(dá)到超細(xì)分散以及與樹脂間非常好的粘結(jié)，從而達(dá)到最佳的使用效果。              事實(shí)也證明，這兩種納米填料在改善塑料的結(jié)構(gòu)性能，熱性能，阻隔性能以及阻燃性能方面都取得了非常好的效果。并且碳納米管還可以達(dá)到提高材料的電導(dǎo)率的作用。              目前，由于納米粘土的價(jià)格低廉－2.25美元/磅到3.25美元/磅－并且可以應(yīng)用在一些最常見的熱塑性塑料，比如PP、TPO、PET、PE、PS和尼龍等上，所以它的商業(yè)化前景是最被看好的。              最具有代表性的納米粘土是高嶺土，一種層狀的鋁硅酸鹽，它每層的直徑大約是1微米左右，長(zhǎng)徑比達(dá)到了1000：1。目前美國(guó)國(guó)內(nèi)最大的兩家高嶺土生產(chǎn)商分別是Nanocor（主要商標(biāo)為Nanomer）和Southern Clay Products（主要商標(biāo)為Cloisite），并且兩家公司都已經(jīng)形成了各自的商業(yè)網(wǎng)絡(luò)，它們都有各自的樹脂供應(yīng)商、表面活性劑供應(yīng)商、配混料商以及汽車OEM廠商和包裝企業(yè)。雖然它們大部分的工藝都屬商業(yè)機(jī)密，但是目前已經(jīng)有幾個(gè)商業(yè)成就是可見的。              通用汽車是納米復(fù)合物通向應(yīng)用之路最具代表性的一家汽車公司。它于2002年推出的GMC Safari和雪弗萊 Astro是市場(chǎng)上最早在車身外部使用了納米復(fù)合物材料的汽車，在2003年和2004年推出車型里也使用了這種部件。最近，它還在它們最大體量的車—雪弗萊Impala的車身部分使用了一種PP/納米粘土的復(fù)合材料，該復(fù)合物材料是由通用汽車位于密歇根州Warren的研發(fā)中心、Basell North America公司和Southern Clay Products公司合作開發(fā)出來的。              通用汽車使用了納米材料的最新汽車產(chǎn)品是2005 GM Hummer H2 SUT，該型號(hào)車的車身使用了大約7磅模內(nèi)著色的納米復(fù)合材料部件，分別用在了中梁、蓬板、以及貨艙周圍的保護(hù)欄桿處。              納米粘土添加到塑料里面可以提高塑料的抗壓力，碳納米管則還可以提高材料的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率，但是由于納米管的價(jià)錢昂貴（最近報(bào)價(jià)大約為$100/g）而限制了其在商業(yè)上的應(yīng)用發(fā)展。從上個(gè)世紀(jì)90年代開始，美國(guó)出產(chǎn)的每輛汽車上基本上都使用了碳納米管，最典型的例子就是在制造燃料系統(tǒng)的材料尼龍里添加它來提高材料的抗靜電性能。通過添加納米管提高材料的抗靜電性能也被用在計(jì)算機(jī)的讀/寫保護(hù)頭的制備上。              碳納米管有單層和多層兩種結(jié)構(gòu)，前者的外徑一般為1到2nm，而后者的直徑則在8到12nm之間，它的典型長(zhǎng)度一般為10微米，最長(zhǎng)可達(dá)100微米，長(zhǎng)徑比至少可達(dá)1000：1。碳納米管的拉伸強(qiáng)度是普通不銹鋼管的50倍（前者100 G pa后者2 G pa）、熱導(dǎo)系數(shù)為銅的5倍。當(dāng)把它加入到聚合物材料的母體中以后，只要一點(diǎn)點(diǎn)就可以比傳統(tǒng)填料如碳黑或金屬粉末更好的提高材料的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率。              美國(guó)國(guó)內(nèi)納米管的生產(chǎn)商有Hyperion Catalysis （產(chǎn)品是多層纖維納米管）和新登陸的Zyvex Corp（產(chǎn)品有單層和多層納米管）。這兩家廠商提供的母料中都含有15％到20％的納米管。                  據(jù)報(bào)道Pyrograf III 納米光纖在提高材料的熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率，改善材料的熱力學(xué)性能和阻燃性能方面可以與碳納米管相媲美。更重要的是，納米光纖要比納米管便宜－大約$100/磅 到$150/磅。以上這些是在尼龍、PP和聚亞安脂等材料中添加后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評(píng)估得出的結(jié)論。      3.GM 最大型汽車－2004雪弗萊\Impala 在車身部位使用的TPO納米復(fù)合物由GM和 Basell NorthAmerica 和 Southern Clay Products聯(lián)合開發(fā)     納米粘土復(fù)合物的來源                 Nanocor與兩家特殊品配混料企業(yè)之間的聯(lián)盟，直接導(dǎo)致了納米粘土復(fù)合物在建筑方面和防護(hù)方面的商業(yè)化規(guī)模的應(yīng)用。                 Noble Polymers的新產(chǎn)品Forte PP納米復(fù)合物目前已經(jīng)使用在了2004年本田Acura TL 型汽車的座椅靠背上。Forte PP所取代的玻璃填充PP材料，加工工藝復(fù)雜，并且有一定的直觀缺陷和扭曲。Forte的密度小到0.928 g/cc，力學(xué)性能極佳，表面性能比以往的材料更佳，且可以回收使用。                 Nobel還指出這種新的Forte納米材料將被用來生產(chǎn)2006年新推出的輕型貨車的中心控制臺(tái)，另外還會(huì)應(yīng)用在部分辦公家具和電器零件方面，替代部分（大約20％）的玻璃填充PP材料，以降低這些家具的密度與成本。                 PolyOne最近引進(jìn)了PP均聚合物/納米粘土復(fù)合物Maxxam LST生產(chǎn)線，它具有更大的粘度和更強(qiáng)的抗撞擊力。在一份還未正式發(fā)表的專利中，PolyOne還宣稱，這種新的材料可以改善以往的粘土不完全剝落和分散的問題，它的性能不輸于甚至超過大多數(shù)的熱塑性工程塑料，同時(shí)它具有更輕、更美觀、處理工藝更簡(jiǎn)單以及花費(fèi)更低的等優(yōu)點(diǎn)。                 PolyOne還提供其中納米粘土的含量超過40％的新型均聚PP、改良PP、LLDPE、LDPE、HDPE以及一種新的乙烯共聚物，其中一些還根據(jù)提高阻隔能力的水平進(jìn)行了分級(jí)。                  PolyOne報(bào)道說，應(yīng)用于貨盤以及襯板上，是因?yàn)镸axxam LST 復(fù)合物的高效尺寸控制性而被指定用于工程樹脂的，這對(duì)于機(jī)器人裝配來說至關(guān)重要，這種設(shè)想目前正在向商業(yè)化方向發(fā)展。此外，其具有良好的抗沖擊力以及較輕的質(zhì)量。許多客戶認(rèn)為Maxxam LST是眾多應(yīng)用的不二選擇，因?yàn)樗軐⒃鰪?qiáng)材料的耐化學(xué)性、硬度和循環(huán)利用周期的提高結(jié)合在一起。              同時(shí)，納米顆粒含量更高的納米復(fù)合物還可以被用在汽車內(nèi)部或外部的TPO零件，關(guān)鍵就是因?yàn)樗哂懈叨鹊某叽绶€(wěn)定性，較低的密度，以及更高的抗擠壓的硬度。評(píng)價(jià)認(rèn)為它還可以被用于薄膜制備來提高膜的阻隔能力、強(qiáng)度、HDT，以及還可以做生物殺滅劑或染料的控制釋放與轉(zhuǎn)移的添加劑。在吹模包裝中，該納米復(fù)合物可以提高包裝層薄壁的阻隔能力和勢(shì)壓并且可以縮短材料的循環(huán)周期，降低壁厚。它在注模容器與方面也有很好的應(yīng)用前景。一些工業(yè)部門還希望將它應(yīng)用在提高材料的阻燃性能方面。 （待續(xù)）