橡胶/埃洛石纳米管纳米复合材料研究进展
发布时间:2011/12/05 作者: 贾德民,郭宝春,贾志欣,罗远芳 来源: 中国橡胶网
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纳米材料和纳米技术是当前高新技术的发展前沿。纳米材料是指至少有一维尺寸在100纳米(10-9m)以下的材料。迄今为止,绝大多数纳米材料是采用人工方法制备的,直接以纳米尺寸存在的天然纳米材料很少。埃洛石纳米管(Halloysite Nanotubes,简称HNTs)是一种罕见的以独特的纳米管状形态存在于自然界的天然纳米材料。
埃洛石是一种粘土矿物,属高岭石的变种,是由高岭石片层在天然条件下卷曲形成的纳米管状材料。HNTs具有与高岭石相同的SiO2/Al2O3比,其外表层具有与SiO2相似的表面性质,而内表层性质与Al2O3相似。HNTs外径约为50nm,内径约为15-20nm,长度约为100-1500 nm,是一种天然的多壁纳米管。
HNTs在自然界储量丰富,价格远远低于碳纳米管,是一种具有重要应用前景的纳米材料。HNTs通常用做精细陶瓷原料,也可用做催化剂载体、药物缓释载体、化妆品、农药、抗菌涂料、纳米级反应器、吸附剂等。
2006年,我们在国际上首次报道了关于聚合物/埃洛石纳米管纳米复合材料的研究(Du ML,Guo BC,Jia DM. Eur Polymer J, 2006, 42: 1362),发现将HNTs应用于高分子材料中,可产生显著的增强和改性作用。随后,中国的香港科技大学,兰州大学、四川大学、上海交大等大学,美国、英国、日本、德国、法国、澳大利亚、韩国、马来西亚、比利时、波兰、意大利等国的学者相继跟进,正在形成一个新研究热点。国内外的研究涉及聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、尼龙、PBT、环氧树脂、天然橡胶及各种合成橡胶等大多数聚合物体系。由于HNTs具有纳米管状结构形态,比表面积较大,表面含有大量Si-O键和一定量的羟基,且价格低廉,使其在聚合物增强和改性方面具有独特的优势,是一种制备低成本高性能聚合物基纳米复合材料的新型无机纳米材料。
本报告简要介绍我们在橡胶/HNTs纳米复合材料方面的一些研究进展。
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