【正文】 基礎。由于這種結 構上的特殊性，使納米材料具有一些獨特的效應，也使納米材料受到各國科學家的追捧。成國祥等確定了水/Span85Tween60/環(huán)已烷反映微乳液體系的適宜條件，如表面活性劑含量、 HLB值和溶水量值：進而在其中進行丙稀酰胺聚合反應和 AgCl、 ZnS 沉淀反應，制備了大小比較均一、形狀規(guī)則而平均粒徑約為 20nm的 AgCl/PAM、 ZnS/PAM無機 /有機納米復合微粒。將微乳液加熱到 70176。從而使得該類材料在微電子學、光電子學、非線性光學和傳感器等領域得到了廣泛的應用。用 LB膜法制備的納米 9 復合材料，除具有納米粒子特有的量子尺寸效應 ，還具有 LB膜分子層次有序、膜厚可控、易于組裝等優(yōu)點。 LB膜法 LB膜法是利用具有疏水端和親水端的兩親性分子在氣 液界面的定向性質，來制備高分子基納米復合材料。缺點是粒子易發(fā)生團聚，難于均勻分散。 該方法是將納米粒子直接分散于高分子基質來制備高分子基納米復合材料，其中高分子基質多選用具有優(yōu)異性能的功能材料。牛新書 [9]等人以鈦酸四丁酯和硝酸釔為原料，采用溶膠 凝膠法制備了摻雜不同量 Y 的 TiO2 納米材料。 該方法反應條件溫和，分散均勻。溶膠 凝膠法可以分為以下幾種情況： (1)前驅物溶解在預形成的高分子物溶液中，在酸、堿或某些鹽催化作用下，讓前驅物水解，形成半互穿網絡； (2)前驅物和高分子物單體溶解在溶劑中，讓水解和單體聚合同時進行，這一方法可使一些完全不溶的高分子物靠原位生成而均勻地插入無機網絡中。如果條件控制得當，在凝膠形成與干燥過程中聚合物不 發(fā)生相分離，即可獲得高分子基納米復合材料。結果表明制得的納米復合材料性能優(yōu)越。這種納米符合薄膜有望在某些工況條件下作為新型特種潤滑材料而獲得應用。 Lindsey[12]等以微量交聯的聚乙稀醇（ PVA）作基體，用電化學方法就地使吡咯單體聚合，形成增強微纖，得到 PPY/PVA 原位分子復合材料。在柔性聚合物（或其單體）中溶解剛直棒聚合物均勻地分散在高分子機體中而形成原位分子復合材料，這種方法稱為原位聚合法。原位復合材料的研究開發(fā)進展很快， ICE公司的 LCP/PA合金、 Hoechst Celanese公司的 LCP/PAl2和 40%玻纖增強的 LCP/PPS 合金等均已商品化。只有當材料的微區(qū)尺寸在 100nm 以下時才能歸屬于納米復合材料的范疇。 原位復合法是將熱致液晶高分子物與熱塑性樹脂進行熔融共混，用擠塑或注塑方法進行加 工。由于熔體插層法是美國 Cornell 大學的 Vaia 和 Giannelis 等首先采用的一種創(chuàng)新方法。對 大多數很重要的高分子來說，因找不到合適的單體來插層或找不到合適的溶劑來同時溶解高分子和分散料，因此上述兩種方式都有其局限性，采用熔體插層法即能很方便的實現。 RuizHitzky[10]等將聚環(huán)氧乙烷（ PEO）與不同交換性陽離子的蒙脫上混合攪拌，合成了新的具有二維結構的高分子基納米復合材料。 如在溶液中聚環(huán)氧乙烷、聚四氫呋喃、聚己內酯等很容易嵌入到層狀硅酸鹽和 V2O5凝膠中。 溶液插層法是高分子鏈在溶液中借助于溶劑而插層進入無機物層間，然后揮發(fā)除去溶劑。 1987 年，日本首先利用插層復合法制備尼龍 6/粘土納米復合材料 (NCH)[9]。插層復合法可分為三類： 插層聚合法是先將高分子物單體分散、插入到層狀無機物（硅酸鹽等）片層中（一般是將單體和層狀無機物分別溶解到某一溶劑中），然后單體在外加條件（如氧化劑、光、熱等）下發(fā)生原位聚合 [8]。 插層復合法是制備高分子基納米復合材料的一種重要方法。如用超微 CaCO3 和超 6 微滑石粉進行試驗 ,當填充量增大 , 單純采用 CaCO3 或滑石粉都會使沖擊強度、斷裂伸長率減小 , 而協同效應使得沖擊強度、斷裂伸長率不斷增大。 不同種類納米粒子對復合材料力學性能的影響 采用不同種類的納米粒子填充聚合物 , 使復合材料的性能在某一點上出現極值。 對于相同的基體和填料 , 采用相同的處理方法 , 微米級填料使復合材料的楊氏模量增長平緩 , 而納米級填料則可使復合材料的楊氏模量急劇上升。 研究表明 ,采用普通 CaCO3 和微米級、納米級 CaCO3 填充 PE,隨著粒子粒徑的減小 , 復合材料的斷裂伸長率逐漸提高。如納米 SiO2 填充復合材料的拉伸強度在 SiO2 的體積數為 4% 左右時達到最大值 [13]。 納米粒子對復合材料的性能影響 納米粒子對復合材料力學性能的影響 （ 1） 對復合材料拉伸強度的影響。分散劑能降低填料粒子的表面能 , 改善填料的分散狀況 , 但不能改善填料粒子和基體的界面結合。 利用有機物或無機物在納米粒子表面沉淀一層包覆物以改變其表面性質。 利用化學反應在納米粒子表面接枝帶有不同功能基團的聚合物 , 使之具有新的功能； （ 5） 高能量表面改性。這種方法使分子晶格發(fā)生位移 , 內能增大 , 在外力的作用下活性的粉末表面與其它物質發(fā)生反應、附著 , 達到表面改性的目的； 5 （ 3）外膜層改性。常用的表面改性劑有硅烷偶聯劑、鈦酸酯類偶聯劑、硬脂酸、有機硅等； （ 2）機械化學改性。 一般來說 , 納米粒子的表面改性可大致分為以下幾點 : （ 1） 表面覆蓋改性。為了增加納米粒子與聚合物的界面結合力 , 提高納米微粒的分散能力 , 需對納米粒子的表面進行改性。 總之 , 納米粒子能 在低溫下繼續(xù)保持順磁性 , 對光有強烈的吸收能力 , 能大量的吸收紫外線 , 對紅外線亦有強烈的吸收能力； 在高溫下 , 仍具有高強、高韌性、優(yōu)良的穩(wěn)定性等 , 其應用前景十分廣闊 , 在高分子材料改性中的研究也將出現一個新的發(fā)展。 即納米粒子顆粒尺寸小到定值時 , 費米能級附近的電子能級由準連續(xù)能級變?yōu)殡x散能級的現象。應用于高分子材料改性 , 利用納米材料的高流動性和小尺寸效應 , 可使納米復合材料的延展性提高 , 摩擦系數減小 , 材料表面光潔度大大改善。 當超細微粒的尺寸與傳導電子的德布羅意波長相當或更小時 , 晶體周期性的邊界條件將被破壞 , 導 致其磁性、光吸收、熱、化學活性、催化性及熔點等發(fā)生變化。利用納米材料的這種特點 , 能與某些大 4 分子發(fā)生鍵合作用 , 提高分子間的鍵合力 , 從而使添加納米材料的復合材料的強度、韌性大幅度提高。 表 11納米微粒尺寸與表面原子數的關系 從表 11 可以看出 , 處于表面的原子數隨粒徑的減小而迅速增加。 （ 1）表面與界面效應。 3 納米粒子的特性及其對 復合材料的性能影響 納米粒子按成分分可以是金屬 , 也可以是非金屬 , 包括無機物和有機高分子等； 按相結構分可以是單相 , 也可以是多相；根據原子排列的對稱性和有序程度 , 有晶態(tài)、非晶態(tài)、準晶態(tài)。 綜上所述納米技術與高分子材料的有機結合則為高分子納米復合材料。 高分子基納米復合材料，是指用具有納米尺寸的其他材料與高分子材料以各種方式復合成型的一種新型復合材料。納米材料的制備和研究是整個納米科技的基礎。納米科學與技術主要包括：納米體系物理學、納米化學、納米生物學、納米材料學、納米加工學、納米電子學、納米力學等 。因此，納米技術其實就是一種采用單個原子、分子物質射程的技術。 納米科學與技術，有時簡稱為納米技術，是研究結構尺寸在 100納米范圍內材料的性質和應用。高分子材料是由相對分子質量較高的化合物構成的材料，包括橡膠、纖維、涂料、塑料、膠粘劑和高分子基復合材料等。印對箕府也通過加大對從事材料科學研究的科研機構和項目的支持力度，加強材料科學中具有廣泛應用前景的納米技術的研究和開發(fā)。目前正在制定中的國家長期科技發(fā)展綱要將明確中國納米科技發(fā)展的路線圖，確定中國在目前和中長期的研發(fā)任務，以便在國家層面上進行指導與協調，集中力量、發(fā)揮優(yōu)勢，爭取在幾個方面取得重要突破。綜合國力和科技實力較強的發(fā)展中國家為了趕上發(fā)達國家納米科技發(fā)展的勢頭，也制定了自己的納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。到 2020年 10年計劃結束時，韓國納米技術研發(fā)要達到與美國和日本等領先國家的水平，進入世界前 5位的行列。韓國政府 2020年制定了《促進納米技術 10 年計劃》， 2020 年頒布了新的《促進納米技術開發(fā)法》，隨后的 2020 年又頒布了《納米技術開發(fā)實施規(guī)則》。另外，包括德國、法國、愛爾蘭和英國在內的多數歐盟國家 2 還制定了各自的納米技術研發(fā)計劃。該計劃將納米技術作為一個最優(yōu)先的領域，有 13 億歐元專門用于納 米技術和納米科學、以知識為基礎的多功能材料、新生產工藝和設備等方面的研究。之后，日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針，積極推進從基礎性到實用性的研發(fā)，同時跨省廳重點推進能有效促進經濟發(fā)展和加強國際競爭力的研發(fā)。 “ 納米技術 ”被日本政府視為 “日本經濟復興 ”的關鍵 [5]。 眾所周知，為了搶占納米科技的先機，美國早在 2020 年就率先制定了國家級的納米技術計劃 (NNI)，其宗旨是整合聯邦各機構的力量，加強其在開展納米尺度的科學、工程和技術開發(fā)工作方面的協調。目前，世界上已有50 多個國家制