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高分子纳米复合材料的功能特性(下)

2007/8/10 15:04:24 人评论

5  光学与光电导性能Paras N.Prasad等人[18]报导了聚N—乙烯基咔唑(PVK)与表面钝态的CdS形成的杂化复合物具有光电导性质。其中PVK作为电荷转移高分子基质,表面钝态的CdS用作电荷产生的光敏剂。Jeffrey G.实验发现,此纳米复合物的光电导性质好于聚N—乙烯基咔唑(PVK)与C60所形成的复合物。R.Premachandran等[19]在反胶束的微结构环境中用酶催化反应合成了含硫羟基的聚苯酚,在反胶束的水相中合成了CdS半导体纳米晶体,通过硫羟基将聚苯酚与CdS半导体纳米晶体连接形成纳米复合物,此纳米复合物在溶液中很稳定,固态时呈微球形状,并且具有量子点粒子的发光性质。控制共聚单体量,改变Zn/Cd比率可以得到不同含量的ZnS或ZnxCdl-xS与聚甲基丙烯酸甲酯形成的纳米复合物。实验发现[20],ZnxCdl-xS复合物具有可调的发射波长。通过调整Zn/Cd的摩尔比,形成的纳米复合物可以产生连续变化的发光波长,复合样品呈现不同的发光颜色。这种纳米复合物可望用于电子发光器件中。Paras N.Prasad等[21]发现向半导体CdS与聚(N—乙烯咔吧唑)形成的杂化纳米复合物加入一定比例的4—氮苯基—L脯氨酸和三羟甲苯基磷酸酯后,纳米复合物具有光折射性质。其中CdS与聚(N—乙烯咔吧唑)构成电荷转移复合物,而发色团4—氮苯基—L脯氨酸加人高分子中构成电子—光子发生器,三羟甲苯基磷酸酯则用于降低复合物的玻璃化转变温度。6  催化活性Nation树脂,一种Perfluorinated离子交换高分子,常用作多相强酸催化剂,但由于高分子珠子的表面积太小,通常小于0.02m2/g,催化活性受到很大的限制。Mark  A.Harmer等[22]将粒子直径为20nm~60nm的Nation树脂加入到多孔硅胶中形成纳米复合材料,由于复合材料的表面积增加到150m2/g~500m2/g,使复合材料的催化活性比原高分子提高了100倍。7  其他性能高分子的环境应力开裂在高分子材料的实际应用中具有很重要的意义,因为它直接引起严重的力学损伤和缩短高分子的使用寿命。Kilwon Cho等人[23]制备了聚(正-丁基丙烯酸酯)橡胶为核,聚苯乙烯或苯乙烯与丙烯腈共聚物(SAN)为壳形成直径大小为0.2μm~2μm的微球粒子,再将微粒子聚苯乙烯或SAN复合形成纳米复合物。实验证实,在苯乙烯高分子中加入橡胶粒子可以提高高分子在氟蒸气环境中应力开裂的抑制能力。对橡胶改性的聚苯乙烯粒子,直径为1μm~2μm的大粒子表现出较高的抑制环境应力开裂;而对于橡胶改性的SAN,直径为300nm大小的粒子表现出最好的抑制环境应力开裂的性质。G.Camino等人[24]在熔融过程,形成叶硅酸盐与聚(乙烯—共—乙酸乙烯酯)的纳米复合物,并用锥形量热法研究了复合物的燃烧行为。实验发现,微米高分子燃烧时与纯高分子的燃烧相同。硅酸盐的含量为2%~5%的纳米复合物燃烧时,放热量减少70%~80%,因为在纳米复合物中形成了保护炭化的陶土表面层。北京大学的Weixiao Cao等人将C60羧酸衍生物与重氮树脂通过静电作用分别在石英、云母、氟化钙基质上形成一种新的自组装超薄膜,然后用紫外光照射使重氮基分解,提高膜的稳定性能,他们还用原子力显微镜和摩擦力显微镜研究了此超薄膜的微摩擦性质,结果表明膜中的C60分子具有承载能力和较小的摩擦力。Desu等人[25]发明了一种具有低电介常数的纳米复合物薄膜。他们在近室温的温度下将氧化电介质和有机高分子通过化学气相沉积方法共沉积获得SiO2/聚对氯甲苯纳米复合物。该发明中的纳米复合物薄膜可用于半导体器件,平板显示器中的电介层也可用于食物包装、硬盘驱动器、光盘驱动器等。金属氧化物电介材料可以是正—丁基氧化铝、正—丁基氧化钛、正—丁基氧化锌、正—丁基氧化镍、异丙基氧化锆等,高分子可以是聚对二甲苯、聚(氯—对二甲苯)、聚(二氯—对二甲苯)、聚(四氟—对—二甲苯)。Jui-Ming Yeh等人[26]发现用烷基磷季胺盐作为插层剂可以提高聚甲基丙烯酸甲酯/粘土复合材料的抗腐蚀性能  相容剂可以使原本不相容的两相或几相共混时产生均相共混体系。Rafailovich等[27]发明了一种由有机粘土和插层剂复合而成功能化的纳米复合物相容剂。他们选用的插层剂是聚胺和烷基卤化物在极性溶剂中功能化反应的产物。相容剂常用在薄膜特别是微刻印术的应用中,也可用作低容量磁盘的润滑剂。  W.A.Goedel等人[1]率先报导了通过LB膜技术形成的一种具有55nm孔径的气孔,膜厚为40nm的自立式超薄膜。他们将憎水的硅胶胶体和端基带有季胺盐的聚异丙烯在水表面铺展形成杂化单分子层,扫描电镜发现硅胶粒子有序地镶嵌在高分子基质表面,再光化学交联聚异丙烯,并转移到100mm宽的金格子基质上形成自立式杂化膜,然后置于氟化氢气体中腐蚀除去膜表面的胶体粒子就产生了具有均匀纳米孔洞结构的膜。这些多孔膜可用作过滤介质、形成表面图案的模板或形成其它纳米结构。

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