完全生物降解复合材料的研究

简要介绍了国内外完全生物降解的复合材料及纳米复合材料的研究和发展状况，以及采用复合和纳米复合技术对完全生物降解聚合物性能的影响。     

智能型聚合物/纳米贵金属复合材料的应用研究进展

智能型聚合物/纳米贵金属复合材料可充分结合有机智能聚合物和无机贵金属纳米粒子二者的特性,不仅能实现贵金属纳米颗粒在光、电、催化和生物医学等方面的应用,而且能够赋予贵金属纳米粒子所没有的智能响应性,因此成为近年来人们研究的热点。按智能型聚合物对环境刺激响应性的不同,对智能型聚合物/纳米贵金属进行了归类,并对其应用进展进行了综述,最后对智能型聚合物/纳米贵金属未来的发展方向进行了展望。     

纳米SiO2改性可生物降解材料研究进展

纳米SiO2无毒,无味,无污染,具有优异的纳米特性,与高分子聚合物具有良好的相容性,被广泛应用于改善可生物降解材料性能等领域。综述了纳米SiO2的分散稳定性能,以及纳米SiO2改性聚乳酸、聚乙烯醇等合成型生物降解材料与淀粉、纤维素、壳聚糖、蛋白质、木质素等天然高分子材料的研究进展,并从降低价格及增强性能方面,对其改性可生物降解材料替代某些通用塑料的应用前景进行了展望。     

黏土矿物基纳米复合阻燃材料的研究进展

聚合物纳米复合材料因具有质轻、耐腐蚀、电绝缘、易于加工等优异的性能而被广泛应用于国民生产生活的各个领域.然而,大多数聚合物材料都极易燃烧,这严重限制了其在诸多领域中的实际应用.因此,增强聚合物的阻燃性能具有重大意义.近年来,随着人们的环保和健康意识日益增强,以环境友好的方法制备高强度、高韧性、高抗氧化性和良好阻燃性的聚合物复合材料的研究受到越来越多国内外研究者的青睐,高效绿色阻燃剂将具有巨大的市场潜力.纳米黏土是天然、无毒、低成本、可生物降解且具有生物相容性的材料,常被用于合成各种聚合物纳米复合材料,由于其较大的比表面积、阻隔性和热稳定性,可有效改善聚合物材料的阻燃性和力学性能.本文总结了近几年天然黏土矿物增强聚合物纳米复合材料阻燃性和热稳定性的相关研究.根据不同来源,将聚合物材料分为天然聚合物材料和合成聚合物材料,分别探讨了添加黏土矿物对各种聚合物纳米复合材料阻燃性能的增强效果,并归纳了天然黏土矿物在聚合物纳米复合材料中的阻燃机理.与普通聚合物复合材料相比,天然黏土由于其独特的结构(纤维状、管状及层状),可以捕获易燃挥发物、阻隔热和质的传递.此外,天然黏土可以在聚合物表面形成强大的阻隔层,以延缓热和质的传输过程.最后,指出了目前纳米复合材料在阻燃研究中存在的问题.对当前文献的深入调查为实现聚合物/黏土纳米复合材料的高效利用提供有用的信息,并为设计新型高性能聚合物/黏土纳米复合材料提供理论指导.     

乳液聚合法制备纳米ZnO/聚合物复合材料的研究进展

纳米ZnO/聚合物复合材料结合了纳米ZnO优异的物理化学性能和聚合物易加工、高强度的特点,可广泛应用在电子、环保、化工、生物工程等领域。乳液聚合法因工艺简单、安全,条件温和,成本低等优点被广泛用于制备纳米ZnO/聚合物复合材料。对乳液聚合法制备纳米ZnO/聚合物复合材料的研究现状进行了综述。首先阐述了制备纳米ZnO/聚合物复合材料的乳液聚合方法,并对各种方法进行比较;然后归纳了纳米ZnO/聚合物复合材料的形成机理,并对纳米ZnO/聚合物复合材料在光电、抗紫外与抗菌、涂料等方面的应用现状进行了总结;最后,提出了纳米ZnO/聚合物复合材料未来的发展方向。     

聚合物/聚合物纳米复合材料的研究进展

介绍了聚合物／聚合物纳米复合材料的特性,以及其最新进展,对聚合物纳米复合材料今后的发展提出了一些见解。     

半导体量子点/聚合物纳米复合材料研究进展

半导体量子点/聚合物纳米复合材料是在分子尺度上形成的先进光电功能材料,其综合了半导体和聚合物材料的各自优点,并呈现出独特的电学、光学和光电子学等特性.根据聚合物中掺杂纳米半导体量子点材料的种类不同,对半导体量子点/聚合物纳米复合材料的制备、分类、器件结构与特性和研究进展进行了概要评述,并展望了其发展趋势.     

减振阻尼材料纳米改性试验研究

聚合物混凝土是一种具有良好的耐久性(包括耐水、耐冻融、耐腐蚀等),力学性能(包括抗压、抗弯强度等)、阻尼特性的复合材料,广泛的应用于各个领域中。纳米粒子由于其尺寸非常的小,因此具有突出的表面效应、小尺寸效应和量子限域效应,具有异于普通材料的光、电、磁、热、力学、机械等性能,将纳米粒子成功的加入到聚合物混凝土中,在保证聚合物混凝土力学特性的前提下,大大提高聚合物混凝土的阻尼特性,改善聚合物混凝土的综合特性,形成减振降噪用纳米复合材料。     

纳米银/聚合物复合材料的原位法制备技术综述

纳米银/聚合物复合材料结合了纳米银优异的物理化学性能和聚合物的易加工和成膜性的特点,被广泛应用于抗菌、催化和光电等领域。原位法具有工艺简单、成本低、可形成单分散的纳米粒子等优点,被广泛用于制备纳米银/聚合物复合材料。主要综述了纳米银/聚合物复合材料的原位制备方法,主要包括原位生成法、原位聚合法、双原位合成法,并提出了纳米银/聚合物复合材料的发展方向。     

聚合物-层状硅酸盐纳米复合材料的流变特性研究

聚合物-层状硅酸盐纳米复合材料与常规颗粒填充体系具有相似的流变特性,通常表现出模量升高、频率依赖性的改变等与纯聚合物明显不同的流变行为,且储能模量在低频区会表现出似固体的平台发展,而频率依赖性会表现出非末端行为.对流变行为和粘弹特性的测定是研究该纳米复合材料体系介观结构以及聚合物基体与纳米颗粒间的相互作用强度的有力工具.综述了聚合物-层状硅酸盐纳米复合材料的流变特性、粘弹机理以及硅酸盐片层的流动取向方面的研究进展.     

Biodegradable polymers and their layered silicate nanocomposites: In greening the 21st century materials world

This review aims at highlighting on recent developments in preparation, characterization, properties, crystallization behaviors, melt rheology, processing, and future applications possibilities of biodegradable polymers and their layered silicate nanocomposites. These materials are attracting considerable interest in materials science research. Montmorillonite and hectorite are among the most commonly used smectite-type layered silicates for the preparation of nanocomposites. In their pristine form they are hydrophilic in nature, and this property makes them very difficult to disperse into biodegradable polymer matrices. The most common strategy to overcome this difficulty is to replace the interlayer clay cations with quarternized ammonium or phosphonium cations, preferably with long alkyl chains.

A wide range of biodegradable polymer matrices is described in this review with a special emphasis on polylactide because of more eco-friendliness from its origin as contrast to the fully petroleum-based biodegradable polymers and control of carbon dioxide balance after their composting.

Preparative techniques include (i) intercalation of polymers or prepolymers from solution, (ii) in situ intercalative polymerization method, and (iii) melt intercalation method.

This new family of composite materials frequently exhibits remarkable improvements of mechanical and material properties when compared with virgin polymers or conventional micro- and macro-composites. Improvements can include a high storage modulus both in solid and molten states, increased tensile and flexural properties, a decrease in gas permeability and flammability, increased heat distortion temperature and thermal stability, increase in the biodegradation rate, and so forth.     

Biodegradable polylactide/montmorillonite nanocomposites

Our continuing research on the preparation, characterization, materials properties, and biodegradability of polylactide (PLA)/organically modified layered silicate (OMLS) nanocomposites has yielded results on PLA/montmorillonite nanocomposites. Montmorillonite (mmt) modified with dimethyldioctadecylammonium cation was used as an OMLS for nanocomposite preparation. The internal structure of nanocomposites on the nanometer scale was established with the use of wide-angle X-ray diffraction patterns and transmission electron micrographic observation. All nanocomposites exhibited significant improvement in crystallization behavior, mechanical properties, flexural properties, heat distortion temperature, and O2 gas permeability when compared with pure PLA.     

聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料阻燃性研究进展

根据层状硅酸盐(黏土)可增强聚合物纳米复合材料阻燃性能的研究进展,本文综述了聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的制备方法,指出熔融插层是一种高效可行、环境友好的制备方法;从硅酸盐在纳米复合材料中产生的阻碍效应、自由基诱导效应,网状结构三个方面详细讨论了层状硅酸盐在纳米复合材料中的阻燃机理;最后,指出目前聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料在阻燃研究中尚存在的问题,并对其开发应用前景进行了展望。     

插层法制备聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的研究进展

插层法可制得性能优异的聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料，其基体材料的力学性能、热稳定性、阻燃性及气体阻隔性等得到大幅度改善，近年来受到广泛的重视。文中从制备方法、材料性能及应用等方面较详细地综述了该领域的研究进展情况。     

Thermal Properties of Maleated Polyethylene/Layered Silicate Nanocomposites

Nanocomposites are a new class of composites in which the reinforcing phase dimensions are on the order of nanometer scale. In particular, the layered silicates are considered to be good candidates for the preparation of polymer-inorganic nanocomposites. The mechanical and thermal properties of polymer can be altered by adding a few vol% of the nano-particles. The effect of the nano-sized particles on thermophysical properties such as melting and crystallization, coefficient of thermal expansion, and thermal conductivity was studied. After preparing the PEMA/layered silicate nanocomposites, the thermophysical properties were investigated by the differential scanning calorimetry and 3 methods. The content of layered silicate was varied from 0.5 to 5 vol%.     

聚合物／层状硅酸盐纳米复合阻燃材料进展概述

介绍了聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料的制备方法、结构特点和表征方法，同时对聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料的阻燃机理和阻燃性能的应用做了简要说明。     

累托石/聚合物纳米复合材料的新进展

累托石是我国湖北省盛产的铝硅酸盐矿物, 其与蒙脱土极为相似, 但又具有它独特的结构特点, 近年来广泛用于聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的制备. 本文介绍了累托石的结构特性、表面修饰和累托石/聚合物纳米复合材料的结构及制备方法, 总结了累托石/壳聚糖基纳米复合材料及其作为抗菌剂、吸附剂、药物控释材料和基因载体等功能化应用方面的最新研究成果, 并提出了累托石/聚合物纳米复合材料未来的研究方向.     

插层法制备聚合物基纳米复合材料研究进展

聚合物基纳米复合材料具有常规聚合物基复合材料所没有的结构、形态以及较常规聚合物基复合材料具有更优异的力学性能、耐热性能和气体液体阻隔性能等而显示出重要的科学意义和应用前景。本文综述插层法制备聚合物基纳米复合材料近几年的研究进展情况，总结了层状硅酸盐结构、插层剂选择、制备方法等问题。对制备过程进行了热力学和动力学分析，介绍了纳米复合材料表征方法，并对纳米复合材料的性能和应用进行了讨论。     

Biodegradable nanocomposites of poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate): the effect of nanoparticles

Copolymer of hydroxybutyrate and hydroxyvalerate, P(HB-HV)/layered silicate or hydroxyapatite nanocomposites were prepared via melt extrusion. The nanostructure, as observed from wide-angle X-ray diffraction and transmission electron microscopy, indicate intercalated hybrids for layered silicates. Hydroxyapatite of nanometer dimension is uniformly distributed in matrix copolymer. The nanohybrids show significant improvement in thermal and mechanical properties of the copolymer as compared to the neat copolymer. The layered silicate nanocomposites exhibit superior mechanical properties as compared to hydroxyapatite nanohybrid. The thermal expansion coefficient is significantly reduced in nanohybrids. The biodegradability of pure copolymer and its nanocomposites were studied at room temperatures under controlled conditions in compost media. The rate of biodegradation of copolymer is enhanced dramatically in the nanohybrids. Hydroxyapatite hybrid shows highest rate of biodegradation. The change in biodegradation is streamlined in terms of nature of nanoparticles used to prepare hybrids.     

壳聚糖/无机物纳米复合材料在抗菌方面的研究进展

壳聚糖作为一种天然高分子有机物,具有良好的生物相容性、可降解性和抗菌性,在抗菌方面已有一定的应用,但其抗菌性能易受自身因素和外界条件的影响,因此如何巩固和加强壳聚糖的抗菌性能并进行应用成为了研究的热点。将壳聚糖与无机物纳米材料复合,有机和无机组分协同互补,能显著提高材料的抗菌性能,复合材料还具有优异的机械强度和生物相容性,可广泛应用于水处理、食品、纺织、化妆品和医学等领域,引起了科研人员的密切关注。本文总结了壳聚糖的抗菌机理和影响抗菌性能的因素,详细介绍了壳聚糖与金属、金属氧化物、层状硅酸盐和碳材料等无机物复合后的纳米材料在抗菌方面的应用,同时对其在抗菌领域的发展前景进行了展望。