纳米技术在高分子材料改性中的应用

　　摘要：随着工业建设的逐渐现代化, 工业的生产制造过程中使用的高分子材料的需求量也相应增多, 并对其具体使用性也提出更高的要求, 因此, 想要使高分子材料的实际使用性能得以有效提高, 确保纳米技术可以有效应用于高分子材料, 并促使其性能的有效改进, 就成其应用的关键。本文主要对纳米技术进行概述, 并对其应用在高分子材料的性能改进中的措施进行分析, 从而使高分子材料的性能得以有效改进。

　　关键词：纳米技术,高分子材料,性能,改进

　　1 前言

　　纳米技术主要是通过纳米尺度的利用, 对材料以及物质的特性转换, 并对其全新性能进行挖掘的现象。随着科技的迅速发展, 纳米技术也得到了广泛的关注以及利用, 其通常表现为相关特性已逐渐投入到面对高分子材料的一种探究工作, 并对高分子材料所隐含的相关优秀特性进行有效激发与完善。本文主要是将纳米技术作为论述点, 并加强其在高分子领域中的运用, 从而使高分子材料的性能实现有效改进。总之, 通过加强纳米技术在高分子材料的性能改进中的应用, 其对高分子材料所具备的性能的有效改进, 以及高分子材料业实现有效的发展均具有重要的影响。

　　2 纳米技术的概述

　　2.1 纳米的概念

　　纳米属于肉眼无法进行观测的一种微小尺度, 通过该尺度工具对材料进行研究, 通常能够获得不同的现象。因此, 纳米所具备的潜能通常需要人们进行不断的发掘, 且纳米技术通常能够替代当前存在的大部分技术, 并为医学、工业、环保、能源等相关领域构建有效的研究模型[1]。物质放大之后通常会具有原子与电子, 两者间通常会互相影响, 其由于材料应用在纳米尺度上形成的转化作用, 而具备可控性的特性, 例如熔点、充电容量等。

　　2.2 纳米粒子改进高分子材料的原理

　　通过纳米粒子对高分子的材料进行改性的原理主要是在1990年首次所开展的国际NST会议, 其表示为纳米技术的问世。近几年, 纳米技术逐渐在高分子领域中得到广泛应用, 其作为新兴内容, 因此, 还缺乏比较系统化的探究体系。目前, 纳米粒子的相关内容包含:各种材料中的纳米粒子与其不同的高分子之间进行作用的原理通常存有差别, 且各种材料中的纳米粒子与相同的高分子之间所出现的影响仍存有相应的差别, 其通过对高分子材料进行改性, 所产生的差异的影响因素主要包含纳米粒子的体积、表面、粒子隧道等效应[2]。纳米粒子通常会与高分子之间出现物理影响, 也就是所谓的范德华力。纳米粒子通常能够对高分子链产生的作用力进行转换, 因为纳米粒子自身规格与大分子链属于相同的量级, 大分子链与粒子之间就会显示分子水平出现分散。同时, 高分子与纳米粒子之间还会产生化学作用, 因为粒子规模通常为1-100nm, 且粒子的表面有较丰富的原子, 由于其具有隧道效应, 就会使粒子的表层产生活性点, 并构建出相应的化学键。

　　3 纳米技术在高分子材料改性中的应用

　　3.1 塑料材质性能的改进

　　随着社会的经济水平逐渐提高, 人们对其使用的塑料产品具备的安全性与质量的要求也相应提高, 因此, 在对现代化的塑料产品进行生产制造的时候, 生产商需要加强对塑料材料的强度、柔韧度、质量安全的重视, 以此对其具体生产制造中可能出现的裂缝现象进行有效的减小, 因此, 塑料品的生产与制造的企业需要对其使用性能进行有效的提高[3]。塑料材质的性能在实际改进中运用纳米技术, 不仅可以使塑料材质的具体使用性能得以有效提高, 而且还可以对塑料材质所具备新型的使用性能进行有效挖掘。纳米技术在具体运用当中, 因为纳米粒子通常比较小, 根据该特征就可以在不对其性能进行更改的状况下, 使塑料材质的实际厚度得以有效缩小, 并按照纳米材料所具备的聚合力, 可以使塑料材质的具体使用强度以及柔韧性都得到有效提高, 再加上纳米粒子具有较高的透光性, 将纳米技术纳入到塑料材质的性能改进中, 可以使塑料材质所具备的透光性得到全面提高, 从而使高分子材料能够有效符合工业的生产制造。同时, 由于纳米粒子自身具备较多活性, 将其与基体相融合之后, 性能就会得到有效优化, 通常不会因为外部因素造成的影响而产生分离[4]。因此, 在对塑料材质的性能进行改进的过程中, 可以使塑料材质所具备的增韧性得以有效提高, 再加上存有应力场, 基体就会出现微变形的部分对能量进行容纳, 从而实现外应力良好分散, 并传递出相应的冲击力, 最终致使塑料材质所具备的性能得以有效增强。

　　3.2 纤维材质性能的改进

　　功能纤维的制造作为化学纤维进行制造中必要的部分, 在其生产加工的过程中运用纳米技术, 能够使化学纤维的具体使用性能得到更全面的改进升级。化学纤维的材质所具备的性能在实际改进中, 最重要的就是对化学纤维自身材质所具备的抗氧化性能进行提高, 且在对其性能实施具体改进的过程中, 需要加入相应的二氧化钛, 以此使其具有较为显着的防范紫外线的性能, 并更好的服务受众。例如, 在具体生活当中, 太阳伞的使用就是通过该类化学纤维制造而成的。除此之外, 化学纤维的相关材料还广泛的应用于实验室、医院等地方, 主要是因为该类场所通常会对化学纤维相关产品所具备的抗菌能力具备较高的要求, 因此, 在对化学纤维相关产品所具备的抗菌性能进行增强的时候, 通过纳米技术的运用, 将具有较强抗菌性的纳米材料逐渐纳入到纤维当中, 纳米粒子就能够对细菌所具备的损坏活性, 这样就能够生产制造出实验室制服、医院手术服等具有较高抗菌性能的服饰。同时, 因为二氧化硅具有显着的吸附能力, 将二氧化硅的相关纳米材料纳入到化学纤维的材质性能的改进过程中, 能够使纤维产品所具备的净化水的性能得以有效提升, 如果将其纳入到聚酯化学的相关纤维材质所具备性能的改进当中, 就能够生产制造出具有显着除臭能力的产品[5]。除此之外, 按照远红外线的纳米材料所具备的较高发射率的特征, 在对高分子的化学纤维的实际材质性能实施改进的过程中, 通过对纳米技术的运用, 可以通过远红外线所具备的吸收作用, 对血液的实际循环速度进行促进, 而在对被褥、军用服饰等相关产品进行制造的时候, 通过对纳米技术的运用, 其通常可以使电磁波得到全面吸收, 并使被褥、服饰等产品在具体使用中多具备的保温、保暖性能得以有效增强。因此, 在对高分子的化学纤维的材质所具备的性能进行改善的过程中, 通过对纳米技术的运用, 可以使化学纤维相关产品的具体使用性能得以有效提高。

　　3.3 橡胶材质性能的改进

　　随着我国工业化进程的逐渐加快, 橡胶工业的生产逐渐成为现代工业实现有效生产建设的重要组成, 其生产橡胶的整体质量, 不仅会对橡胶企业的良好发展具有重要的影响, 而且还会对现代化工业实现良好的建设发展造成影响, 因此, 对橡胶产品所具备的具体使用强度以及抗磨性能进行有效提升极为重要。在对橡胶的材质性能进行改进的过程当中运用纳米技术, 其主要是在橡胶的具体生产过程中, 将炭黑的纳米材料逐渐与橡胶所生产的材料进行有效融合, 并按照纳米粒子所具备的量子效应, 与纳米粒自身直径较小等相关特征, 可以对橡胶的原本性能实施全面的改进。在具体运用的时候, 纳米材料通常具有增强剂的作用, 将其添加在橡胶的实际生产与制造中, 通常而言, 橡胶主要为黑色, 想要生产与制造出颜色不同的橡胶制品, 就需要将纳米粒子实施变换填入, 可以通过白色的纳米粒子对黑色的纳米粒子实施替换, 不仅可以使橡胶的颜色得到有效的改善, 而且还可以使橡胶出现更为艳丽的颜色。但是, 通过纳米技术在对橡胶的材质性能实施改进的时候, 有关技术员要特别注意, 虽然通过纳米技术可以对橡胶自身的材质性能实施全面的改进, 但是, 其在实际运用的时候通常对技术具有较高的要求, 如果具体运用无法达到标准, 不仅无法使橡胶的材质性能得到有效的改善, 而且还会对其所具备的使用性能造成不利的影响。因此, 有关技术员在橡胶的实际生产中融入相应的纳米粒子, 需要对纳米粒子的实际大小进行严格的把握, 纳米粒子的实际直径越小, 就能够使橡胶材质的实际改善状况越好, 且随着纳米粒子的具体直径不断增加, 橡胶材质所具备的抗磨性能与使用强度就会随之降低。

　　结束语

　　综上所述, 纳米技术作为具有显着科研价值以及较为先进的一种科学技术, 其在高分子材料的有效改进工作当中通常具有重要的影响, 其通常能够促使高分子材料的改进技术实现有效的改革。对于纳米技术而言, 其在我国的发展时间较为短暂, 不论是技术理论还是实践操作都存有较多的不足, 因此, 有关人员需要加强对其的研究, 并将高分子材料和纳米技术进行有效结合, 对其优势进行充分发挥, 从而使高分子材料的实际应用效果得以有效提高, 并为社会经济的有效发展奠定显着基础。

　　参考文献
　　[1]马鹏飞, 韩生华.纳米技术在高分子材料中的应用浅谈[J].山东化工, 2018 (15) :76+78.
　　[2]曾化雨.纳米技术在高分子材料改性中的应用探析[J].石化技术, 2018 (4) :204.
　　[3]汪桃, 王行.纳米科学技术在高分子材料领域的现状研究[J].电子制作, 2018 (8) :93~94.