納米復(fù)合材料發(fā)展概況2008年（連載一）
目前在美國有三個(gè)會(huì)議，大約200多篇論文主題是納米顆粒對(duì)塑料性能的影響，添加2%-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，就可以極大地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)填料和光纖性能更好。
納米技術(shù)已經(jīng)成為世界主要經(jīng)濟(jì)體最優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域之一，皆因納米技術(shù)被認(rèn)為具有廣泛應(yīng)用潛力。該領(lǐng)域的研究不僅進(jìn)一步揭示物質(zhì)新的原理與現(xiàn)象，而且將導(dǎo)致一場新的工業(yè)革命。
BBC的市場調(diào)查報(bào)告表明，在2003年，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。他們預(yù)測市場銷售額將以每年18.4%的速度增長，到2008年將會(huì)達(dá)到21110萬美元。
市場商業(yè)化上，納米填料發(fā)展的主流仍舊是層狀頁硅酸鹽納米土、納米云母石、碳納米管，以及納米石墨板(graphite platelets)。除此以外，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。
納米粘土和碳納米管都已經(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)。事實(shí)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提高材料的電導(dǎo)率。
1 廉價(jià)而有效的納米粘土
納米粘土的價(jià)格低廉，大約在2.25-3.25美元/磅之間，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，長徑比達(dá)到了1000：1。目前美國國內(nèi)最大的兩家高嶺土生產(chǎn)商分別是Nanocor(主要商標(biāo)為Nanomer)和南方粘土制品公司-Southern Clay Products(主要商標(biāo)為Cloisite)。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)。
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、2003年和2004年在車身外部使用了納米復(fù)合物材料。其最新汽車產(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、篷板，以及貨艙周圍的保護(hù)欄桿處。
Noble Polymers的新產(chǎn)品Forte PP納米復(fù)合物目前已經(jīng)使用在2004年本田Acura TL型汽車的座椅靠背上。取代的是玻璃填充PP材料，密度小到0.928g/cc，力學(xué)性能和表面睦能比以往的材料更好，且可以回收使用。
這種材料還被用來生產(chǎn)2006年新推出的輕型貨車的中心控制臺(tái)及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。
普立萬公司(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，這種新的材料可以改善以往的粘土不完全剝離和分散的問題，它的性能不亞于甚至超過大多數(shù)的熱塑性工程塑料，同時(shí)它具有更輕、更美觀、處理工藝更簡單以及花費(fèi)更低等優(yōu)點(diǎn)。
