納米塑料的優(yōu)異性能

納米塑料是無機納米粒子（硅酸鹽、碳酸鈣、Si02、Ti02、SiO、A1203、云母、石英粉等）以納米級尺寸（一般為l~100mn)均勻分散在塑料母體樹脂中的復合材料，也被稱為聚合物基納米復合材料。根據(jù)母體樹脂不同可分類為納米尼龍、納米聚烯烴、納米聚酯、納米聚甲醛等。由于納米粒子尺寸和彼此間距離非常近，具有獨特的量子尺寸效應、表面效應、界面效應、體積效應、宏觀隧道效應、小尺寸效應和超塑性，使納米塑料具有獨特的物理力學性能，已成為復合材料發(fā)展的最尖端產品之一。
①高強度和高耐熱性。
用插層技術制備的納米塑料可將無機物的剛性、尺寸穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性與聚合物的韌性、可加工性完美地結合起來。含有少量（不超過10%，通常5%左右）黏土的納米塑料與常規(guī)玻璃纖維或礦物(30%)增強復合材料的剛性、強度、耐熱性相當。但納米塑料質輕，具有高的比強度、比模量而又不損失其沖擊強度，能夠有效減小制品的質量，方便運輸。同時，由于納米粒子直徑小于可見光波長，納米塑料具有好的光澤度和良好的透明度以及耐老化性。這些優(yōu)點是其他材料無法相比的，所以納米塑料一出現(xiàn)，立刻受到人們的青睞。
②高阻隔性。
由于聚合物基體與黏土片層的良好結合和黏土片層的平面取向作用，納米材料表現(xiàn)出良好的尺寸穩(wěn)定性和良好的氣體阻透性。納米塑料的高阻隔性使其廣泛應用于高級包裝材料，例如精制食品、藥品、化妝品、生物制品和精密儀器等。
③高阻燃窒息性。
有些納米材料還具有很高的自熄性、很低的熱釋放速率（相對聚合物本體而言）和較髙的抑煙性，是理想的阻燃材料。例如把聚己內酯硅酸鹽納米塑料和未填充的聚己內酯放在火中30s,取出后納米塑料就停止燃燒，并保持其完整性；與此相反，未填充的聚合物則繼續(xù)燃燒，直到樣品被破壞為止。如納米尼龍6，當黏土含量為5%時，其熱釋放速率的峰值（評價材料火災安全性的關鍵因素）可以下降到50%以下。因此，國外有文獻稱這種納米塑料制造技術是塑料阻燃技術的革命。
④良好的熱穩(wěn)定性。
將硅酸鹽的耐高溫性用于納米塑料，使其耐熱性和熱穩(wěn)定性明顯提高。例如聚二甲基硅氧烷（PDMS)-黏土納米塑料與未填充的聚合物相比，其分解溫度大大提高，從提高到5001。由此可知，由于PDMS分解成易揮發(fā)的環(huán)狀低聚物，但納米材料的透過性很低，從而使揮發(fā)性分解物不易擴散出去，提高了塑料的熱穩(wěn)定性。在聚酰亞胺——蒙脫土體系中，熱穩(wěn)定性也大大提高。隨著蒙脫土含量的增加，納米塑料的熱膨脹系數(shù)顯著降低，蒙脫土含量僅4%時熱膨脹系數(shù)就下降近1/2,熱穩(wěn)定性明顯增加。在納米黏土尼龍（NCH)中，產物的熱變形溫度（HDT)提高了近1倍，此時黏土含量僅5%左右，
隨著黏土含量的增加，HDT也逐漸增加。
⑤良好的導電性。
電子產品、火藥、彈藥等產品的包裝都需要進行防靜電。在防靜電塑料產品的開發(fā)研究上，利用納米級的炭黑、金屬粒子或金屬氧化物等進行填充處理，可大大提高塑料的導電性，且使溫度對納米塑料導電性的影響變小。