聚合物有序纳米复合材料的研究进展

聚合物有序纳米复合材料是纳米粒子以阵列、网络或图案等方式嵌入聚合物基体形成的有机-无机组装体系,在未来的光、电、磁、生物功能材料中有重要的应用前景.综述了制备聚合物有序纳米复合材料的一般方法:自组装、模板组装、同轴剪切、外场辅助组装,介绍了这一领域的最新进展,比较和分析了各种方法的基本原理、特点,展望了未来的发展方向.     

碳纳米管在聚合物基体中的分散与有序排列研究--(Ⅱ)碳纳米管在聚合物基体中的有序排列

提高碳纳米管（CNTs）在聚合物基体中排列的有序性，对推动聚合物/碳纳米管（CNT）纳米复合材料的研究、应用和发展具有重要的意义.本文从离位（exo-situ）有序排列、力场取向、磁场取向和静电纺纱技术等方面，综述了提高CNTs在聚合物基体中有序排列方法的最新研究进展。     

聚合物基有机-无机纳米复合材料研究及应用前景

分别阐述了聚合物基有机－无机纳米复合材料的制备方法，并介绍了不同纳米复合体系的应用现状，最后展望了聚合物基有机－无机纳米复合材料的应用前景。     

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。     

聚合物基纳米复合材料的制备研究进展

概述了聚合物基纳米复合材料的制备方法及最新的研究成果,着重介绍了新型纳米材料碳管和石墨烯在制备聚合物基复合材料中的性能特点和应用。针对目前聚合物基纳米复合材料的制备及应用状况,对纳米复合材料未来的发展趋势进行了展望。     

POSS/聚合物纳米复合材料的研究进展

多面体低聚物倍半硅氧烷(POSS)由于其特殊的笼型结构、纳米尺寸,在制备POSS/聚合物纳米复合材料方面受到了广泛关注。介绍了POSS/聚合物纳米复合材料的主要制备方法(原子转移自由基聚合法、自由基聚合法、共混法、乳液聚合法等),还介绍了POSS-聚合物的分子结构,POSS/聚合物纳米材料的形貌、结晶及其影响因素。指出了POSS/聚合物纳米复合材料研究的问题,展望了POSS/聚合物未来的发展趋势。     

石墨烯基复合材料的三维组装与应用研究进展

三维石墨烯结构体不仅继承了二维石墨烯片完美的碳晶体结构,还展现出超低的密度、极高的孔隙率和较大的比表面积等特点,具有导电、导热、吸附等优异性能,是近年来石墨烯功能材料中的一颗新星。目前,石墨烯与聚合物、无机纳米材料组装成三维结构复合材料的研究已经取得了实质性进展,研究者通过丰富的化学和物理路径实现了石墨烯与功能组分的三维有序组装,并赋予该材料奇特的结构特点和性能优势。这些特性使材料在能量储存、环境保护、传感器等研究领域表现出不错的应用前景。根据当前研究热点,综述了石墨烯基复合材料的三维组装与应用的研究进展,包括三维石墨烯/聚合物复合材料与三维石墨烯/无机纳米复合材料两种体系。重点总结了两种体系的三维组装方法,并分析了复合材料中石墨烯与功能组分的结构特点,简要概括了当前三维石墨烯基复合材料在环境保护、超级电容器等不同领域的应用进展,并对三维石墨烯基复合材料的三维结构设计与多样化应用进行了展望。     

二氧化硅/聚合物纳米复合材料的研究进展

目的总结二氧化硅(SiO2)/聚合物纳米复合材料的制备方法以及应用等最新研究进展。方法分别从物理法、化学法两大类对国内外SiO2/聚合物纳米复合材料的制备方法优缺点进行阐述总结,并结合SiO2的特点对其应用现状进行详细描述。结果两大方法中,化学法所制备的SiO2/聚合物纳米复合材料分散性好、功能多样、性能高,是目前制备SiO2/聚合物纳米复合材料的最常用方法。SiO2/聚合物纳米复合材料在多功能涂料涂层以及生物医学和环境等领域具有重要应用。结论SiO2/聚合物纳米复合材料的制备方法日趋完善,但在其制备过程中依然存在部分问题尚未解决;对SiO2颗粒进行化学接枝和表面改性,改善其在聚合物材料中的分散,可以进一步改善和拓宽SiO2/聚合物纳米复合材料的应用范围,这也是未来SiO2研究的重要发展方向之一。     

聚合物基纳米复合材料的研究进展

对聚合物基纳米复合材料的研究进展进行了介绍,报道了有关聚合物基纳米复合材料制备方法的研究进展情况,并分别对聚合物/粘土纳米复合材料、环氧树脂基纳米复合材料、聚酯纳米复合材料、聚合物/碳纳米管纳米复合材料的研究发展情况给予了评述,同时对每种体系特点和存在的问题进行了论述,最后着重指出纳米复合材料制备方法、应用以及开发新的聚合物基纳米复合体系是今后的主要研究方向.     

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。     

Thermo-XRD and differential scanning calorimetry to trace epitaxial crystallization in PA6/montmorillonite nanocomposites

The physical properties of montmorillonite–polyamide nanocomposites, which in turn determine varied industrial applications are greatly dependent on polymer crystal structure and crystallinity. Thus, control of polyamide crystallization is critical, especially when this polymer adopts different polymorphic structures. To fully characterize the crystallization behavior of this nanocomposite by increasing temperature, this work presents for the first time an innovative approach based on combined new thermo-X-ray diffraction (TXRD) routines for 2D mapping and differential scanning calorimetry (DSC) techniques. Results reveal that: (i) organically modified montmorillonite included in the polymer matrix, composed of polyamide-6, increases the thermal stability of the nanocomposite, and (ii) epitaxial mechanisms explain the nucleation of the thermodynamically less stable γ crystal phase reported in the literature.     

High‐Throughput Phase‐Field Design of High‐Energy‐Density Polymer Nanocomposites

Understanding the dielectric breakdown behavior of polymer nanocomposites is crucial to the design of high‐energy‐density dielectric materials with reliable performances. It is however challenging to predict the breakdown behavior due to the complicated factors involved in this highly nonequilibrium process. In this work, a comprehensive phase‐field model is developed to investigate the breakdown behavior of polymer nanocomposites under electrostatic stimuli. It is found that the breakdown strength and path significantly depend on the microstructure of the nanocomposite. The predicted breakdown strengths for polymer nanocomposites with specific microstructures agree with existing experimental measurements. Using this phase‐field model, a high throughput calculation is performed to seek the optimal microstructure. Based on the high‐throughput calculation, a sandwich microstructure for PVDF–BaTiO₃ nanocomposite is designed, where the upper and lower layers are filled with parallel nanosheets and the middle layer is filled with vertical nanofibers. It has an enhanced energy density of 2.44 times that of the pure PVDF polymer. The present work provides a computational approach for understanding the electrostatic breakdown, and it is expected to stimulate future experimental efforts on synthesizing polymer nanocomposites with novel microstructures to achieve high performances.     

化学法制备导电高分子纳米复合材料研究进展

介绍了导电高分子纳米复合材料的特点及其设计原则,综述了化学法合成导电高分子纳米复合材料的最新进展,重点回顾了具有稳定胶体形式的导电高分子纳米复合材料和磁性导电高分子纳米复合材料的发展,探讨了导电高分子纳米复合材料未来的研究方向.     

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。     

Interfacial Coupling Boosts Giant Electrocaloric Effects in Relaxor Polymer Nanocomposites: In Situ Characterization and Phase‐Field Simulation

The electrocaloric effect (ECE) refers to reversible thermal changes of a polarizable material upon the application or removal of electric fields. Without a compressor or cooling agents, all‐solid‐state electrocaloric (EC) refrigeration systems are environmentally benign, highly compact, and of very high energy efficiency. Relaxor ferroelectric ceramics and polymers are promising candidates as EC materials. Here, synergistic efforts are made by composing relaxor Ba(Zr_0.21Ti_0.79)O₃ nanofibers with P(VDF‐TrFE‐CFE) to make relaxor–relaxor‐type polymer nanocomposites. The ECEs of the nanocomposites are directly measured and these relaxor nanocomposites exhibit, so far, the highest EC temperature change at a modest electric field, along with high thermal stability within a broad temperature range span to room temperature. The superior EC performance is attributed to the interfacial coupling between dipoles across the filler/polymer interfaces. The thermodynamics and kinetics of interfacial coupling are investigated in situ by piezoresponse force microscopy while the real‐time evolution of interfacial coupling is simulated and visualized by phase‐field modeling.     

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。     

聚合物/高岭土纳米复合材料的研究进展

综述了高岭土的结构特点、有机改性以及聚合物/高岭土纳米复合材料的制备及性能。     

Dispersion and functionalization of carbon nanotubes for polymer-based nanocomposites: A review

Carbon nanotubes (CNTs) hold the promise of delivering exceptional mechanical properties and multi-functional characteristics. Ever-increasing interest in applying CNTs in many different fields has led to continued efforts to develop dispersion and functionalization techniques. To employ CNTs as effective reinforcement in polymer nanocomposites, proper dispersion and appropriate interfacial adhesion between the CNTs and polymer matrix have to be guaranteed. This paper reviews the current understanding of CNTs and CNT/polymer nanocomposites with two particular topics: (i) the principles and techniques for CNT dispersion and functionalization and (ii) the effects of CNT dispersion and functionalization on the properties of CNT/polymer nanocomposites. The fabrication techniques and potential applications of CNT/polymer nanocomposites are also highlighted.     

聚合物/蒙脱土纳米复合材料的研究进展

对聚合物 /蒙脱土纳米复合材料的结构、特性和制备方法做了介绍 ,并对其基础理论和应用开发研究的最新进展状况做了综述