(武汉东湖学院15级生命科学与化学学院,430200)
摘要:在当前科学技术水平不断提升的状况下,纳米材料以及纳米技术的使用受到了人们的广泛关注。纳米粒子本身而言具有较强功能性,不仅能够对各材料的当前性能进行及时性的优化,同时还能够有效拓展高分子材料的特殊性能。本文主要探讨纳米技术自高分子材料改性中的实际应用,以此有效促进我国高分子材料方面的建设与发展。
关键词:纳米技术;高分子材料;应用探析
引言
纳米技术主要是建立在单一原子或是分子的基础上进行的物质制造技术,其物质粒子的研究范围也主要集中于纳米级别,因此从其根本来看,是现代化科学与现代技术结合的产物之一。随着近些年来是由化工行业在科学技术方面的不断发展,我国的科学创新整体呈现出一种高速发展的趋势,新型的科学技术以及材料不断涌现,这也就为我国的现代化和工业化建设奠定了坚实的基础。但是在现代化科学技术的发展过程中,传统形式的技术和材料已经不能满足人们当前的基本使用需求,因此就需要将纳米粒子融入到当前的建设和发展过程中,以此来更好的对现有高分子材料的改性进行深化研究。
一、纳米粒子的特性
众所周知,纳米材料是材料研究领域最具有研究价值的成果之一。其不仅具有传统材料建设和发展中的适用性,同时还兼备有其他不同材料之间的特性。从材料分析的角度进行研究,纳米粒子还可以分为金属粒子和非金属粒子;从无机非金属的角度进行探究和能够分为高分子材料和普通无机非金属材料;从原子的排列方式还可以分为晶体、非晶体以及准晶体等形态。由于纳米粒子在使用之后所具有的催化、光电以及力学等相关的功能特性,使得其能够更好的促进纳米材料在各个行业的运用和发展。
二、纳米技术在高分子材料改性中的应用
(一)纳米技术在塑料改性工作中的应用
利用纳米技术还能够有效提升塑料自身的性能,以此来不断拓展塑料制品的全新性能。由于纳米粒子具有较强的尺寸和透光性能,因此就能够在添加之后增强塑料的致密性。例如在进行塑料薄膜的制作过程中,就可以采用纳米技术有效增强其透明度以及塑料自身的韧性。纳米技术在使用的过程中,还具有一定的活性中心,其能够在添加和使用的过程中有效与各材料进行紧密的结合,不容易在其他作用力的影响之下产生脱离的状况。加之各种应力场的存在,就会导致其产生一定的微变形区,以此就能够有效对能量进行存储和传递,进而增加塑料制品的强度和韧性。纳米技术的应用,还能够有效促进塑料抗老化能力的提升,在一般状况下,塑料长时间在外界环境下,极容易在紫外线的干扰下出现高分子链断裂的状况,因此就可以采用纳米二氧化硅和二氧化钛结合的形式,吸纳大部分的紫外线,避免或延缓塑料的老化现象[1]。
(二)纳米技术在橡胶改性工作中的应用
橡胶是高分子材料在实际发展中的重要组成部分,其在各个领域之间都能够得到较好的运用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将碳黑纳米粒子加入到橡胶分子中,能够显著增强最终材料的物理性质,使得其强度以及耐磨性显著增强,并在一定程度上有效提升了橡胶制品自身的使用寿命。在具体添加和使用的过程中,要注意对纳米级别碳黑分子的尺寸进行控制,在研究中发现,其具体尺寸与橡胶制品的耐磨程度总体呈现出一种反比的关系,因此就是纳米粒子的尺寸越大,其橡胶制品的耐磨性也就越差。与此同时,还可以通过纳米粒子有效改善橡胶制品的外观。此外,纳米级别的氧化硅结构主要是以三维链接的状况呈现,因此其能够在与橡胶分子结合的过程中总体上呈现一种立体的网状结果,以此来有效促进橡胶制品的韧性和弹性。同时,纳米氧化硅还有紫外线反射作用,是屏蔽紫外线和增强橡胶抗老化能力的有效手段,实现橡胶各方面性能的优化[2]。
(三)纳米技术在化学纤维改性工作中的应用
功能纤维是纳米材料制作和使用的重要过程。由于纳米技术在化学纤维改性工作中的实际应用能够更好的对化学材料进行优化处理,因此在化学纤维制作的过程中向其中适当添加一定比例的二氧化钛就能够提升化学纤维对紫外线的实际抵抗能力,以此来有效提升化学纤维自身的使用寿命。此技术已经在遮阳伞的生产和制造过程中得到了普及[3]。
随着当前功能化学纤维技术的发展,不同种类的新型纤维技术在持续增加,应用化学纤维结合纳米技术的方式能够有效促进其改性。例如在化学纤维中适当添加纳米氧化锌和纳米级别的二氧化硅,以此来制造出具有除异味和净化功能的化学纤维。在医用纱布和绷带的制作过程中均采用了此技术手段进行实现。此外,在聚酯纤维中适量加入部分纳米级别的氧化锌,使得化学纤维制造出来后具有一定的紫外线防范能力,并在此基础上能够有效抵抗外部细菌的侵扰;或是在化学纤维的制作过程中添加部分金属纳米粒子,能够有效防止静电现象的产生;若是应用纳米银离子,还会赋予化学纤维消除臭味和杀灭细菌的功能[4]。随着人们生活水平的不断提升和发展,在电磁波的应用和防范方面也得到了关注。纳米技术在服装材料中的实际应用,也能够更好的增强服装对电磁波的抵抗性能,以此来防止生活中各种电磁波的辐射状况,保障人们的身体健康[4]。
三、结束语
综上所述,纳米技术可以被看做是当代先进且具有科研价值的技术手段,在高分子材料的使用和改性工作中具有十分重要的作用。其不仅支撑着高分子材料改性技术的创新与发展,同时还有效实现了我国科学技术的改革好而转型。纳米技术在我国实际发展和应用的时间较短,因此在实际理论知识和实践操作方面尚存在一定的漏洞。相关技术人员在使用和研究的过程中就需要不断进行创新和改革,将纳米技术与高分子材料进行有机融合,并在一定程度上更好的发挥其内在的优势,以此来提升纳米技术在高分子材料运用过程中的实际效果,来更好的推动我国高分子材料方面的工作,使得其不断发展,为我国的社会和经济的发展起到良好的促进和推动作用。
参考文献
[1]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,v.25(04):211.
[2]李杰峰.浅探纳米技术在高分子材料改性中的应用[J].化工管理,2017(5).
[3]邹兴宇,张星涛,赵鹏波.纳米技术在高分子材料改性中的应用[J].四川水泥,2017(1):339-339.
[4]程海波.纳米技术应用于高分子材料改性探讨[J].化工管理,2017(36).
论文作者:邬梦成
论文发表刊物:《知识-力量》2019年5月下《知识-力量》2019年5月下
论文发表时间:2019/3/7
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