【正文】 來，故稱原位復合。中科院廣州化學所黎學東等詳細概述了原位成纖復合材料的成纖原理、流變性能、力學性能、形態(tài)分布、結晶行為以及影響形態(tài)性能的因素。原位聚合是可使剛性分子鏈均 勻分散的一種復合新途徑。錢人元等將吡咯單體溶脹、擴散到柔性鏈聚合物基體中，以一定的引發(fā)劑使吡咯單體在機體中原位就地聚合，制得了既具有一定的導電性，又提高了基體材料力學性能的原位復合材料。張晟卯等人采用原位聚合法合成了 TiO2/聚丙稀酸丁酯納米復合薄膜材料 。賈志杰等將純化的碳納米管與已酰胺，氨基乙酸一起放入反應器混合，在一定條件下進行聚合反應，制得尼龍 6/碳納米管復合材料與純商品尼龍 6以一定比例共混。 8 凝膠法 溶膠 凝膠法是使用烷氧金屬或金屬鹽等前驅物（水溶性鹽或油溶性醇鹽）溶于水或有機溶劑中形成均質溶液，溶質發(fā)生水解反應形成納米級粒子并形成溶膠，溶膠經蒸發(fā)干燥轉變?yōu)槟z。近年來，利用金屬烷氧化物的溶膠 凝膠反應與聚合反應巧妙的組合，制備高分子基納米復合材料已成為材料科學新的熱點。如果單體未交聯(lián)則形成半互穿網絡，單機交聯(lián)則形成完全互穿網絡； (3)在以上的高分子 物或單體中可以引入能與無機組分形成化學鍵的基團，增加有機與無機組分之間的相互作用。孫蓉等任采用溶膠 凝膠法合成了粒徑為40~60nm 油酸修飾二氧化鈦納米微粒 [8]。杜宏偉等人用鈦酸丁酯作前驅物， N甲基。該方法的優(yōu)點是通過控制條件獲得 高分散、小微粒的納米復合材料。通常在納米粒子的表面覆蓋一層單分子層活性劑，從而可防止納米粒子本身的凝聚。目前利用 LB膜法制備的高分子基納米復合材料，主要有兩種方法：一種是利用含金屬離子的 LB膜，通過與 H2S等進行化學反應獲得；另一種是已制備的納米粒子直接進行 LB膜組裝。如果改變納米粒子的種類及制備條件，那么可以改變所得到材料的光電性能。 在 FeCl3水溶液 /甲苯 /甲基丙稀酸的微乳體系中，攪拌、回流 2h，得到包覆有甲基丙稀酸，粒徑為 ~ Fe2O3，然后加入適量交聯(lián)劑二乙稀基苯和引發(fā)劑偶氮二異丁腈。C并維持 7h，然后用甲醇將聚合物 /Fe2O3凝膠沉淀出來，制備成有機 無機復合膜材料 。 納米材料的特性 所有的納米材料都具有三個共同的結構特點：（ 1）納米尺度的結構單元或特征維度尺寸在納米數量級（ 1100nm）；（ 2）有大量的界面或自由表面；（ 3）各納米單元之間存在著或強或弱的相互作用。 物質尺度到了納米量級后，由于表面電子能級的變化（ Kubo 效應）導致了納米材料具有許多奇特的性能，從而使其具備奇異性和反常性，能使多種多樣的材料改性，用途極為廣泛。 (1)表面效應 粒子直徑減少到納米量級，表面原子數和比表面積、表 面能都會迅速增加；處于表面的原子數增多，使大部分原子的周圍（晶場）環(huán)境和結合能與塊材內部原子有很大的不同；表面原子周圍缺少相鄰的原子，有許多懸空鍵，具有不飽和性質，易與其它原子相結合，故具有很大的化學活性。這一效應可使納米粒子具有高的光學非線性、特異催化性和光催化性質等。如果顆粒 尺寸與傳導電子的德布羅意波長相當或更小時，金屬微粒均失去原有的光澤而呈黑色（光的吸收特性變化）；磁性超微顆粒在尺寸小到一定范圍時，會失去鐵磁性，而表現(xiàn)出順磁性或超順磁；非鐵磁性也可轉化為鐵磁性；鐵電態(tài)變?yōu)轫橂姂B(tài)、超導相向正常相轉變等。近來年，人們發(fā)現(xiàn)一些宏觀量，例如微顆粒的磁化強度、量子相干器件中的磁通量以及電荷等亦具有隧道效應，它們可以穿越宏觀系統(tǒng)的勢壘而產生變化。 (5)界面相關效應 由于納米結構材料中有大量的界面，與塊材相比，納米結構材料具有反常高的擴散率，它對蠕變、超塑性等力學性能有顯著影響；可以在較低的溫度對材料進行有效的摻雜，并可使不混溶金屬形成新的合金相；出現(xiàn)超強度、超硬度、超塑性等。 納米技術對塑料的改性 納米粒子具有許多新奇的特性 , 它在塑料中的應用不僅僅是增強作用 , 而且還能賦予基體材料其它新的性能。特別是半透明的塑料薄膜 , 添加納米粒子后不但透明度得到提高 ,韌性、強度也有所改善 , 且防水性能大大增強。塑料的增韌增強改性方法較多 ,傳統(tǒng)的方法有共混、共聚、使用增韌劑等。往硬性塑料中加入橡膠彈性粒子 ,可以提高其沖擊強度 ,但同時拉伸強度則有所下降；往高分子材料中加 入增強纖維 ,可以大幅度提高其拉伸強度 , 但同時沖擊強度、特別是斷裂伸長率常常有所下降；近年來采用液晶聚合物對高分子材料的原位復合增強等 , 可使材料的拉伸及沖擊強度均有所改善 , 但斷裂伸長率仍有所下降。納米粒子表面活性中心多 ,可以和基體緊密結合，相容性比較好。 （ 2) 改善塑料的抗老化性。太陽光中的紫外線波長在 200~ 400nm 之間 , 而 280~ 400nm 波段的紫外線能使高聚物分子鏈斷裂 , 從而使材料老化。例如在 PP 中加入 % 的 UVTANP580 納米 TiO2, 經過 700h熱光照射后 , 其抗張強度損失僅 10%[11]。 在塑料中添加具有抗菌性的納米粒子 , 可使塑料具有持久抗菌性。將納米 ZnO 或納米金屬粒子添加到塑料中可以得到具有抗靜電性的塑料； 選用適當的納米粒子添加到塑料中還可以制得吸波材料 , 用于隱性材料的生產 [13]。 通用塑料具有產量大、應用廣、價格低等特點。如采用納米技術對通用聚丙烯進行改性 , 其性能可達到尼龍 6 的性能指標 , 而成本卻降低 1/ 3, 這樣的產品如工業(yè)化生產可取得較好的經濟效益。為了制成彩色橡膠 , 將白色納米級粒子 ( 如納米 SiO2) 作補強劑或使用納米粒子級著色劑 , 可制成彩色橡膠制品。近年來出現(xiàn)的各種新型的功能化學纖維 , 據報道不少是應用了納米技術。 日本倉敷公司將納米 ZnO 加入到聚酯纖維中 , 制得了防紫外線纖維 , 該纖維還具有抗菌、消毒、除臭的功能。以生產波司登羽絨服而名的江蘇康博集團 , 將從天然奇冰石中提取的納米級超細粉末加入波司登保暖內衣層內 ,能有效地殺菌抑菌 , 消除異味。目前美、日、韓等國已有抗電磁波的服裝上市 , 國內采用納米材料制備抗電磁波纖維的研究亦正在研究中。因此，雖然高分子納米復合材料發(fā)展的歷史并不是很長，但是已經在不同領域獲得廣泛應用。高分子物加入層狀無機物實現(xiàn)納米復合后，能使機械性能大大提高。不僅強度、模量提高幅度大， 14 而且克服了一般復合材料強度、模量提高伴隨任性下降的問題。C，熱膨脹減少。 利用不同電學特性的高分子物（如絕緣高分子物、高聚物電解質、導電高聚物）與不同電學特性的層狀無機物（如絕緣體、半導體等）制得的高分子基納米復合材料具有多種新的電性能，可以作為各種電氣、電子及光電子產品材料。 PEO與電子導電型層狀無機物復合（ PEO/V2O5xerogel）。對導電高分子物聚苯胺、聚吡咯與各類層狀硅酸鹽、磷酸鹽、過度金屬氧化物形成的高分子基納米復合材料也已展開了許多研究，材料表現(xiàn)出各種導電性能。 Niwa等以 PVC 為基體，用電導率在 101~10s?cm1之間。都要求對微機械提供超精細和納米級的保護和潤滑 [14]。 高效催化材料 以高分子物 /半導體微粒納米復合材料作催化劑，可提高半導體微粒的光催化活性。 改進聚合物加工性能 超高分子量聚乙稀的加工流動性很差，熔體流動指數為零。液晶聚合物剛性棒狀分子在加工過程中，在外力作用下發(fā)生取向而生成微纖，微纖易于平行滑動，因而帶動基體分子一起滑動，高效地增加了材料的加工流動性。 15 高性能復合材料 利用納米粒子的表面與界面效應、量子效應等特性引起的一系列特異的聲、光、熱、電等性能，可以制得具有特殊功能的高分子基納米復合材料 [16]。某些生 物類物質，例如蛋白質，可以封存到孔狀的 SolGel玻璃中，而形成生物凝膠體，可以控制生物反應，在生物技術、酶工程中有著重要的用途。張彥保等用聚合法合成的 PS納米微球和具有核殼結構的 PS/PMMA納米微球作潤滑油添加劑，在四球試驗機上研究了它的摩擦學行為，結果表明聚合物納米微球具有良好的減磨抗摩性能。利用這一性能， 可以將這種材料用作包裝材料。利用這一特性，日本宇部工業(yè)集團與豐田也開發(fā)了包裝材料。 伴隨著納米科技的發(fā)展，納米材料獨特的表面界面效應； 小尺寸效應及量子尺寸效應和聚合物密度小 , 耐腐蝕、易加工等優(yōu)良特性有機的結合，形成了一類新型功 能高分子材料。總產值達 146億美元，其中功能型助劑約占 80％。新材料、新技術的不斷涌現(xiàn)既是推動塑料產業(yè)持續(xù)發(fā)展的動力，又象一塊磁石在吸引著企業(yè)家的眼球，是他們尋求新的投資方向的風向標。納米思維為高分子材料科學的發(fā)展注入了新的活力，涉及到高分子材料科學的各個方面，使其在原有領域里取得了許多新成果，同時開創(chuàng)了新的研究領域，為高分子科學的發(fā)展提供了嶄新的思路和研究方法。可以預言，新一代功能高分子材料的春天已經來臨，納米材料必將成為新世紀材料發(fā)展的主流，也必將對新世紀的高新技術如 電子、生物技術、生命科學的研究產生極為深遠的影響。宇航材料工藝， 1999 [9] 歐玉春。24(6):24 18 致謝 感謝綿陽職業(yè)技術學院圖書館和電子圖書閱覽室為我們提供查找文獻資料的場所，以便我能找到優(yōu)秀的文獻，順利做完畢業(yè)論文，同時也感謝王老師和唐老師對我的悉心指