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价廉质优的纳米填充改性塑料市场发展前景看好 |
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| 价廉质优的纳米填充改性塑料市场发展前景看好 |
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| 作者：佚名 文章来源：不详 点击数： |
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纳米技术是二十一世纪最伟大的发明之一。在塑料行业实施这一技术的一个例子就是使用纳米级层状硅酸盐(如蒙脱石)，它结合了非常好的机械性能和相对较低的填充量。为了使高极性的填料与低极性的聚合物相容，会在含水制备过程中进行离子交换，通常是用长链类胺来生成铵化合物。这样会首先嵌入，然后塑料中的填料剥离。纳米复合材料对于稳定性提出了新的挑战。
最先进的聚丙烯纳米复合材料是聚丙烯、马来酸接枝聚丙烯和有机改性层状硅酸盐的共混物。这些共混物加工时熔融指数提高(熔融体积流率，MVR)，这意味着热应力引起聚丙烯基体的降解。我们可以预计，添加由抗氧剂和亚磷酸盐组成的传统稳定剂(如Ciba Irganox B 225)或含内酯的稳定剂(Irganox HP 2225)可以减少降解，但不能完全消除。另一方面，一种还处于试验阶段的稳定剂系统Ciba CGX NC 66可以完全防止加工降解，即使是五次挤出周期后。开发此稳定剂系统是为了满足聚烯烃纳米复合材料的特殊要求，同时也可通过霍夫曼消除作为填料减活化剂，净化铵化合物受热释放的胺。CGX NC 66与光稳定剂结合，也显著提高了耐候性能。常规聚烯烃纳米复合材料的另一个弱点是由于层状硅酸盐的铵改性和相容性(PP-g-MAH)，降低了长期热稳定性。一种通常很稳定的纳米复合材料(0.2 % Irganox B 225)在仅仅14天的加速热老化(135℃)后，就完全失去了其机械性能。而通过使用足够浓度的CGX NC 66，性能可以获得显著提高，非常接近未填充聚丙烯的稳定性。
和其它填料一样，纳米级填料也吸收稳定添加剂，后果是不能再起到保护作用。纳米级填料由于具有非常大的表面面积，结果甚至更为明显。另外纳米级填料通常是天然产品，因此包括杂质，如过渡金属离子。而据我们所知这会催化聚合物的降解。
开发中的产品CGX NC 66可以非常均匀地分布在聚烯烃纳米复合材料中，拦截挥发性降解产品。这样也减少了降解产品带来的加工降解和可能生成的臭氧。通过使用CGX NC 66，纳米材料好的性质，如显著提高弹性模量、具有较高的抗冲强度和伸长率，在加工过程中和长期使用期间都得到保留。
最近有描述称，利用添加剂可以在没有通常的铵改性和其它相容剂的情况下，生产聚丙烯纳米复合材料。填充量为5%时，这种新方法可以获得优异的机械性能和更高的维卡(Vicat)软化点。另外，新材料在加工时的热稳定性要好得多，并表现出良好的长期热稳定性。以所选的极性和非极性结构共聚物组分为基础的添加剂，使没有改性的填料可以分散，因此在直接生产这些复合材料时起着关键功能。
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