纳米银 聚合物复合材料的制备研究进展
Material Sciences 材料科学, 2018, 8(5), 447-454
Published Online May 2018 in Hans. https://www.360docs.net/doc/8315855688.html,/journal/ms
https://https://www.360docs.net/doc/8315855688.html,/10.12677/ms.2018.85050
Progress in Preparation of
Nanosilver/Polymer Composites
Wenbo Li, Shuhong Sun, Yong Liu, Yan Zhu*
Kunming University of Science and Technology, Kunming Yunnan
Received: Mar. 23rd, 2018; accepted: Apr. 30th, 2018; published: May 8th, 2018
Abstract
Nanosilver/polymer composites have unique physical and chemical properties such as non-linear optical effects and optical energy conversion effects, and have broad application prospects in an-tibacterial self-cleaning, surface enhanced Raman scattering (SERS) and so on. Previous re-searches show that the preparation technology of nanosilver/polymer composites has an impor-tant influence on structure and performance. Its preparation methods can be divided into two categories: mixing nanosilver in polymer and coating nanosilver on polymer surface. In this paper, the methods of mixing nanosilver in polymers—physical blending method, in-situ method and ion exchange method, and the methods of coating nanosilver on polymer surface—physical method, chemical method, and physical-chemical combination method are respectively reviewed.
Keywords
Nanosilver, Polymer, Composites
纳米银/聚合物复合材料的制备研究进展
李文博，孙淑红，刘勇，朱艳*
昆明理工大学，云南昆明
收稿日期：2018年3月23日；录用日期：2018年4月30日；发布日期：2018年5月8日
摘要
纳米银聚合物复合材料具有非线性光学效应、光能转化效应等独特的物理化学性质，在抗菌自洁、表面*通讯作者。
李文博等
增强拉曼散射光谱(SERS)等方面具有广阔的应用前景。研究表明纳米银/聚合物复合材料的制备技术对其结构以及性能有重要的影响，其制备方法可分为聚合物中掺入纳米银和聚合物表面沉积纳米银涂层两大类。本文对聚合物中掺入纳米银的方法——物理共混法、原位法、离子交换法，以及聚合物表面沉积纳米银涂层的方法——物理法、化学法、物理化学结合法分别进行了综述。
关键词
纳米银，聚合物，复合材料
Copyright ? 2018 by authors and Hans Publishers Inc.
This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).
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1. 引言
纳米银/聚合物复合材料具有独特的物理化学性质[1]，包括非线性光学效应、光能转化效应等。纳米银/聚合物复合材料具备了纳米银和聚合物的优良特性的同时，也被赋予了一些特殊的或新的功能。纳米银本身在抗菌自洁、表面增强拉曼散射(SERS)等方面具有广阔的应用前景，另外聚合物的价格低廉、来源广泛，与纳米银复合既降低了成本，又增强了聚合物的性能，使其在光学、电学、生物医药以及催化等领域受到越来越多的关注。不同的制备技术制备出的纳米银/聚合物复合材料会产生不同的结构，从而引起性能的变化。根据纳米银/聚合物复合材料结构的不同可以分为两类，即聚合物中掺入纳米银和聚合物表面沉积纳米银涂层。本文对聚合物中掺入纳米银的方法——物理共混法原、位法、离子交换法，以及聚合物表面沉积纳米银涂层的方法——物理法、化学法、物理化学结合法分别进行了综述。
2. 纳米银/聚合物复合材料的制备
2.1. 聚合物中掺入纳米银
在聚合物内部掺入纳米银有多种方法，包括物理共混法、原位法、离子交换法等。
1) 物理共混法
物理共混法就是将纳米银与聚合物材料通过机械搅拌、超声分散的方法将其充分混合，然后再经过热处理、成型加工等方法得到纳米银/聚合物复合材料。Sánchez [2]等采用超声分散的方法将纳米银分散到加热至熔融状态的聚丙烯(PP)里面，然后将其制备成膜得到Ag/PP复合薄膜。采用机械搅拌或超声分散共混的方法制备纳米银复合材料的优点是简单、设备成本低，但是超声波分散对纳米颗粒的分散效果一般，而机械搅拌的纳米颗粒的粒径不均匀，同时纳米银与聚合物之间的相容性较差，影响了复合材料的性能。
2) 原位法
原位法又分为原位聚合法和原位生成法。原位聚合法是指首先合成纳米银，然后将纳米银与聚合物单体混合均匀，在合适的条件下引发单体聚合。而原位生成法则是预先准备好聚合物基体或预先制备出聚合物微粒，然后将其与银盐前驱体混合，使其与银离子形成络合物，然后再用还原剂将银离子还原成纳米银。一般情况下，原位聚合法仅限于制备0-3型纳米银/聚合物复合材料(即将纳米银粒子分散到常规的三维固体中)，而原位生成法不仅适用于0-3型复合材料也适用于0-2型复合材料(即将纳米银粒子分散到二维薄膜中)的制备。
李文博等
原位聚合的核心是让纳米银粒子与单体充分接触(螯合或利用保护剂等进行连接)，然后单体在纳米银表面原位聚合，得到的纳米银/聚合物复合材料具有很好的纳米分散相。原位聚合的方式有分散聚合、悬浮聚合和乳液聚合(又分为无皂乳液聚合和种子聚合)等。而乳液聚合是原位聚合最常用的方法之一，乳液聚合制备纳米银/聚合物复合材料可采用直接包覆的方法，如图1所示，将纳米银放入水中，然后加入单体和引发剂进行无皂乳液聚合，聚合物分子不断的增大会将纳米粒子包覆，形成复合粒子。另外，预处理包覆法也是一种常见的方法，通过表面活性剂的加入减小纳米银的表面极性，使纳米银与聚合物间的亲和性提高，从而达到增强包覆的效果。加入表面活性剂后，乳液聚合是在表面活性剂胶束中进行的。Chen [3]等采用化学还原法与乳液聚合法相结合制备了二氧化硅-聚甲基丙烯酸甲酯(SiO2-PMMA)纳米微球。
原位生成法中，纳米银可以在聚合物基体中通过不同的方法进行原位还原，形成纳米银/聚合物复合材料。例如，Yakutik [4]等采用K-Na-酒石酸为还原剂，在水凝胶中，利用自组装制备了10~15 nm的初级球形粒子。Huang [5]等在水溶液中使壳聚糖与银离子络合，然后用NaBH4还原得到Ag NPs/壳聚糖复合微粒。Zhang [6]等将银粒子与丙烯腈溶液混合，然后利用紫外光引发合成了Ag NPs/PAN复合粒子。Shi [7]等将聚丙烯腈与硝酸银在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中共混，利用大气等离子体处理还原纳米银得到Ag NPs/PAN纳米复合粒子，然后用静电纺丝的方法制备Ag/PAN复合纤维。Song [8]等将硝酸银前驱体与2-(叔丁基氨基)甲基丙烯酸乙酯(TBAM)单体合成Ag NPs/PTBAM复合材料，并采用同样的方法制备Ag NPs/PMMA复合材料，然后对两种材料的抑菌性能进行了对比，抑菌结果表明，Ag NPs/PTBAM复合材料的最低抑菌浓度(MIC)比Ag NPs/PMMA复合材料的抑菌浓度要低，说明Ag NPs/PTBAM复合材料的抑菌效果更好。
3) 离子交换法
离子交换法是指将银离子溶液与阴离子交换树脂混合，经过多次洗涤和烘干，得到氧化银/树脂复合材料，然后再用还原剂将复合材料中的Ag2O还原成Ag0，得到掺银复合树脂。Nath [9]等用银氨溶液作为前驱体，与带有负电荷的聚苯乙烯(PS)粒子混合，使聚苯乙烯将银氨离子表面包覆住，然后用硼氢化钠(NaBH4)还原得到Ag NPs/PS复合材料。
2.2. 聚合物表面沉积纳米银涂层
在聚合物表面沉积纳米银与在聚合物中掺入纳米银不同，纳米银完全复合在在聚合物表面，因此，聚合物本身的性能不会受到掺入的纳米银的影响。在聚合物表面沉积纳米银涂层也有物理和化学两种方法。
Figure 1. The schematic diagram of polymer composite particles coated with nano silver particles
图1. 包覆纳米银粒子的聚合物复合微粒结构示意图
李文博等
1) 物理方法
物理方法就是采用物理方法将块状的银分散成纳米银，然后沉积在基体表面，即物理气相沉积。采用此方法制备的纳米银/聚合物复合材料具有覆盖均匀、厚度可控等优点。采用物理法制备纳米银/聚合物复合材料最常用的是磁控溅射法。采用磁控溅射法在聚合物表面沉积纳米银可以通过控制电压大小、通电时间来控制纳米银涂层的厚度。图2为磁控溅射法在聚合物基底沉积纳米银的示意图。Favia [10]等最早在1998年就采用磁控溅射的方法在聚氧化乙烯(PEO)基底上沉积纳米银涂层，得到了Ag/PEO复合材料。Nobile [11]采用相同的方法制备了Ag/PEO，研究了其抗菌性能，并通过实验证明了该材料可以用于食品包装工业，能够抑制细菌生长保证食品卫生安全。Agarwala [12]等在氩气环境下，用167 V电压将银靶溅射到弗利导管(一种医用导管)上，实验表明，沉积了纳米银的弗利导管具有很好的抑菌性能，在医用领域具有重要的实际意义。
2) 化学法
化学制备纳米银/聚合物复合材料需要先将银盐前驱体还原成纳米银溶胶然后与聚合物复合，或者将银盐前驱体与聚合物原料复合后再用还原剂还原成纳米银。化学法合成纳米银聚合物复合材料可以分为浸渍法、光化学沉积法等。
浸渍法是传统湿法化学的代表方法之一，也是制备纳米银/聚合物复合材料最常用的方法之一。浸渍法只需要将聚合物浸入到银盐前驱体溶液中，使银能够吸附到聚合物表面，然后将银离子还原成纳米银，再进行干燥；或者将聚合物浸入到纳米银的溶胶中，纳米银通过络合或其他作用方式沉积到聚合物表面然后进行干燥即可。Hebeish [13]等将棉织物浸入到环糊精-聚丙烯酸接枝共聚物(β-CD-g-PAA)的溶液中，然后将硝酸银涂到棉织物上，用β-CD-g-PAA将银离子还原成纳米银，干燥后得到纳米银棉织物。Tseng
[14]等采用等离子体处理PP纤维，使其表面产生活性自由基，然后与2-甲基丙烯酸-3-(双羧甲基氨基)--2-
羟丙酯(GMA-IDA)螯合，得到PPG-I，洗涤后将PPG-I浸入到银离子溶液中，得到银离子的螯合物PPG-IAg+，然后用366 nm的紫外光将其还原制得纳米银复合材料PPG-IAg，如图3所示。Deng [15]等将聚酰亚胺薄膜(PI)浸入到银氨溶液(4% AgNO3+ 4%氨水溶液)中，搅拌超声，使银氨溶液充分浸入到PI 膜中，再将PI膜浸入到葡萄糖溶液中加热到90℃，利用葡萄糖将银氨络离子还原成纳米银。浸渍法制备纳米银/聚合物复合材料是在传统方法上的一种创新，随着对纳米银研究的不断深入，研究人员试图通过调整实验参数来提高浸渍的效率。使用最多的方法就是紫外照射、激光辐射、等离子处理等方法，这些方法都能有效的增强纳米银或银离子在聚合物表面的涂覆。
Figure 2. The schematic of magnetron sputtering method for depositing nanosilver
on polymer surface [10]
图2. 在聚合物表面沉积纳米银的磁控溅射法示意图[10]
李文博 等
Figure 3. The schematic of preparation of PPG-IAg composites [14]
图3. PPG-IAg 复合材料的制备过程示意图[14]
光化学沉积法是利用原子在特定波长的光照射下会发生氧化或还原的一种方法。此方法制备的纳米银涂层与聚合物基体的结合力较高，且具有膜的大小和厚度可控等优点。Pollini [16]等将表面浸有硝酸银、水/醇混合溶液的羊毛纤维置于紫外射线下照射，得到了表面沉积纳米银的羊毛纤维。Paladini [17]等利用原位光化学还原法在纤维表面沉积了纳米银。
3) 物理法与化学法结合
等离子体处理材料表面然后在材料表面沉积纳米银的方法结合了物理法与化学法。等离子体被称为物质的第四态，是一种以自由电子和带电离子为主要成分的物质形态。低温等离子体粒子的能量为几个到十几电子伏特，能量大于聚合物的结合键能，但又低于高能放射性射线，完全可以破坏聚合物表面中的化学键而形成新键，而不影响材料基体的性能。处于非热力学平衡状态的低温等离子体、电子具有相对较高的能量，可以使材料表面分子的化学键断裂，而中性粒子的温度接近室温，这就为高分子聚合物的表面改性提供了合适的条件。通过低温等离子体表面处理，材料表面会发生多种物理、化学变化，或产生刻蚀而变得粗糙，或形成致密的交联层，或者引入功能化基团(羰基、羟基等)，改善材料表面能，使表面的亲水性、粘结性、生物相容性等得到改善。因此，低温等离子体在处理材料表面具有很广泛的应用。低温等离子体与被处理的样品表面相遇时，就会产生上述化学作用和物理变化，使表面得到改性、清洁。然后使用化学沉积法可以很容易的在材料表面沉积一层纳米银。
?vor ?ík [18]等采用大气等离子体分别处理PET 和PTFE 薄膜，发现经过等离子体处理后的薄膜接触角大幅下降，然后采用真空蒸镀的方法在PET 和PTFE 表面沉积纳米金层。Reznickova [19] [20]
等采用氩
李文博 等
气等离子体处理PTFE 和PET 表面后，利用二巯基联苯对表面进行修饰，然后分别在PTFE 和PET 表面沉积了纳米金层和纳米银层。Tseng [14]等在制备PPG-IAg 时也采用了等离子体处理使PP 表面产生大量活性基团。Tao Shen [21]等使用大气等离子体处理PET 表面，然后沉积纳米银，如图4所示，这种方法大大提高了纳米银与PET 表面的粘附性。
Figure 4. The schematic of Ag NP attached to PET surface by
surface modification [21]
图4. Ag NP 通过表面改性附着到PET 表面的示意图[21]
Plasma
treatment
Si O O O
NH 2 APTES
modified
Blank PET
Ag NPs deposited
Ag 0Ag 0Ag 0
Ag 0
李文博等3. 结论与展望
纳米银/聚合物复合材料具有独特的物理化学性能，在抗菌及表面增强拉曼散射(SERS)等领域具有广阔的应用前景。根据纳米银/聚合物复合材料结构的不同可以分为两类，即聚合物中掺入纳米银和聚合物表面沉积纳米银涂层。本文综述了聚合物中掺入纳米银的制备方法——物理共混法、原位法、离子交换法，以及聚合物表面沉积纳米银涂层的制备方法——物理法、化学法、物理化学结合法。目前这些方法大都存在纳米银与聚合物之间结合力较差的问题。同时纳米银/聚合物复合材料的生产成本仍然较高，这就使得将这些方法离纳米银/聚合物复合材料的大规模生产仍有一定距离。其中等离子体表面处理化学沉积法结合了物理法与化学法的优点，使纳米银/聚合物复合材料的制备成本下降，工艺流程简化，得到的复合材料的结合力也有了显著提高，未来该方法具有非常大的应用潜力。
基金项目
国家自然科学基金(No.61671225)。
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聚合物基复合材料试题
第一章 聚合物合金的概念、合金化技术的特点？ 聚合物合金：有两种以上不同的高分子链存在的多组分聚合物体系 合金化技术的特点:1、开发费用低，周期短，易于实现工业化生产。2、易于制得综合性能优良的聚合物材料。3、有利于产品的多品种化和系列化。 热力学相容性和工艺相容性的概念？ 热力学相容性：达到分子程度混合的均相共混物，满足热力学相容条件的体系。 工艺相容性：使用过程中不会发生剥离现象具有一定程度相容的共混体系。 如何从热力学角度判断聚合物合金的相容性？ 1、共混体系的混合自由能（ΔG M ）满足ΔG M =ΔH M -TΔS M <0 2、聚合物间的相互作用参数χ 12 为负值或者小的正值。 3、聚合物分子量越小，且两种聚合物分子量相近。 4、两种聚合物的热膨胀系数相近。 5、两种聚合物的溶度参数相近。 *思考如何从改变聚合物分子链结构入手，改变聚合物间的相容性？ 1、通过共聚使分子链引入极性基团。 2、对聚合物分子链化学改性。 3、通过共聚使分子链引入特殊相互作用基团。 4、形成IPN或交联结构。 5、改变分子量。 第二章 *列举影响聚合物合金相态结构连续性的因素，并说明分别是如何影响的？ 组分比：含量高的组分易形成连续相； 黏度比：黏度低的组分流动性较好，容易形成连续相； 内聚能密度：内聚能密度大的聚合物，在共混物中不易分散，容易形成分散相；溶剂类型：连续相组分会随溶剂的品种而改变； 聚合工艺：首先合成的聚合物倾向于形成连续性程度大的相。 说明聚合物合金的相容性对形态结构有何影响？
共混体系中聚合物间的工艺相容性越好，它们的分子链越容易相互扩散而达到均匀的混合，两相间的过渡区越宽，相界面越模糊，分散相微区尺寸越小。完全相容的体系，相界面消失，微区也随之消失而成为均相体系。两种聚合物间完全不相容的体系，聚合物之间相互扩散的倾向很小，相界面和明显，界面黏接力很差，甚至发生宏观的分层剥离现象。 什么是嵌段共聚物的微相分离？如何控制嵌段共聚物的微相分离结构？ 微相分离：由化学键相连接的不同链段间的相分离 控制溶剂、场诱导、特殊基底控制、嵌段分子量来控制 *简述聚合物合金界面层的特性及其在合金中所起的作用。 特性：1、两种分子链的分布是不均匀的，从相区到界面形成一浓度梯度；2、分子链比各自相区内排列松散，因而密度稍低于两相聚合的平均密度；3、界面层内易聚集更多的表面活性剂、其他添加剂、分子量较低的聚合物分子。 作用：力的传递效应；光学效应；诱导效应。 第三章 简述橡胶增韧塑料的形变机理及形变特点。 形变机理：银纹化和剪切带形变 特点：1、橡胶的存在有利于发生屈服形变；2、力学性能受形变机理影响 简述橡胶增韧塑料形变机理的研究方法及影响形变机理的因素。 定量研究：高精度的蠕变仪同时测定试样在张应力作用下的纵向和横向形变 影响因素：树脂基体；应力和应变速率；温度；橡胶含量；拉伸取向 简述橡胶增韧塑料的增韧机理，并列举实例加以说明。 多重银纹化增韧理论：在橡胶增韧的塑料中，由于橡胶粒子的存在，应力场不再是均匀的，橡胶粒子起着应力集中的作用。（脆性玻璃态高聚物受外力作用发生银纹形变时材料韧性很差） 银纹-剪切带增韧机理：银纹和剪切到之间存在着相互作用和协同作用。（ABS 拉伸过程中既有发白现象，又有细颈形成） 试比较橡胶增韧塑料和刚性粒子工程塑料的异同点。 1、增韧剂种类不同； 2、增韧的对象不同； 3、增韧剂含量对增韧效果的影响不同； 4、改善聚合物合金性能的效果不同； 5、增韧机理不同； 6、对两相界面黏结强度的要求是相同 第四章
聚合物基纳米复合材料研究进展
聚合物基纳米复合材料研究进展 摘要: 针对聚合物基纳米复合材料的某些热点和重点问题进行了总结和评述，并讨论了碳纳米管、石墨烯及纳米增强界面等以增强为主的纳米复合材料的研究状况和存在的问题；系统地评述了纳米纸复合材料、光电纳米功能复合材料以及纳米智能复合材料等以改善功能的纳米功能复合材料的研究动态。 关键词 : 复合材料；纳米材料；聚合物；功能材料 引言 复合材料作为材料大家族中的重要一员，已经深入到人类社会的各个领域，为社会经济与现代科技的发展作出了重要贡献。复合材料科学与技术的发展经历了从天然复合材料到人工复合材料的历程，而人工复合材料的诞生更是材料科学与技术发展中具有里程碑意义的成就。20 世纪 50 年代以玻璃纤维增强树脂的复合材料(玻璃钢)和 20 世纪 70 年代以碳纤维增强树脂的复合材料(先进复合材料) 是两代具有代表性的复合材料。这两代材料首先在航空航天和国防领域得到青睐和应用，后来逐渐扩大到体育休闲、土木建筑、基础设施、现代交通、海洋工程和能源等诸多领域，使得复合材料的需求越来越强烈，作用越来越显著，应用领域越来越广泛，用量也越来越多，而相应的复合材料科学与技术也在不断地丰富和发展。随着纳米技术的出现和不断发展，纳米复合材料已经凸显了很多优异的性能，从一定意义上有力地推进了新一代高性能复合材料的发展。纳米化与复合化已经成为新材料研发和推动新材料进步的重要手段和发展方向。 纳米复合材料是指以树脂、橡胶、陶瓷和金属等基体为连续相，以纳米尺寸的颗粒、纤维、纳米管等为分散相，通过合适和特殊的制备工艺将纳米相均匀地分散在基体材料中，具有特殊性能的新型复合材料。本研究的重点是讨论聚合物基纳米复合材料的研究概况，系统介绍利用碳纳米管、石墨烯、碳纳米纸、纳米界面改性等提升和改善复合材料力学性能及物理性能的机理与作用。 1 纳米增强复合材料 纳米复合材料的性能依据其基体材料和纳米增强相种类的不同而差异巨大，因此提高力学性能是纳米复合材料研究领域中最具代表性的研究工作之一。纳米相对聚合物基体的力学性能改性主要包括强度、模量、形变能力、疲劳、松弛、蠕变、动态热机械性能等。 1.1 碳纳米管纳米复合材料 碳纳米管是由碳原子形成的石墨片层卷成的无缝、中空管体，可依据石墨片层的数量分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。由于纳米中空管及螺旋度共同作用，碳纳米管具有极高的强度和理想的弹性，其弹性模量甚至可达1.3 TPa，与金刚石
聚合物基复合材料制备方法
摘自课本《聚合物基复合材料》,针对的是聚合物基纳米复合材料的制备方法。 1、溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶法是最早用来制备纳米复合材料的方法之一。所谓的溶胶-凝胶工艺过程是将前驱物在一定的有机溶剂中形成均质溶液，均质溶液中的溶质水解形成纳米级粒子并成为溶胶，然后经溶剂挥发或加热等处理使溶胶转化为凝胶。溶胶-凝胶中通常用酸、碱和中性盐来催化前驱物水解和缩合，因其水解和缩合条件温和，因此在制备上显得特别方便。根据聚合物与无机组分的相互作用情况，可将其分为以下几类： （1）直接将可溶性聚合物嵌入到无机网络中把前驱物溶解在形行成的聚合物溶液中，在酸、碱或中性盐的催化作用下，让前驱化合物水解，形成半互穿网络。（2）嵌入的聚合物与无机网络有共价键作用在聚合物侧基或主链末端引入能与无机组分形成共价键的基团，就可赋予其具有可与无机组分进行共价交联的优点，可明显增加产品的弹性模量和极限强度。在良好溶解的情况下，极性聚合物也可与无机物形成较强的物理作用，如氢键。 （3）有机-无机互穿网络在溶胶-凝胶体系中加入交联单体，使交联聚合和前驱物的水解与缩合同步进行，就可形成有机-无机同步互穿网络。用此方法，聚合物具有交联结构，可减少凝胶的收缩，具有较大的均匀性和较小的微区尺寸，一些完全不溶的聚合物可以原位生成均匀地嵌入到无机网络中。 溶胶-凝胶法的特点是可在温和条件下进行，可使两相分散均匀，通过控制前驱物的水解-缩合来调节溶胶-凝胶化过程，从而在反应早期就能控制材料的表面与界面性能，产生结构极其精细的第二相。存在的问题是在凝胶干燥过程中，由于溶剂、小分子、水的挥发可能导致材料内部产生收缩应力，从而会影响材料的力学和机械性能。另外，该法所选聚合物必须是溶解于所用溶剂中的，因而这种方法受到一定限制。 2、层间插入法 层间插入法是利用层状无机物(如粘土、云母等层状金属盐类)的膨胀性、吸附性和离子交换功能，使之作为无机主体，将聚合物(或单体)作为客体插入于无机相的层间，制得聚合物基有机-无机纳米复合材料。层状无机物是一维方向上的纳米材料，其粒子不易团聚且易分散，其层间距离及每层厚度都在纳米尺度范
聚合物基复合材料
聚合物基复合材料 摘要：聚合物基复合材料以其特有的性能近年来越来越受到人们的青睐。本文简单的介绍了聚合物基复合材料，描述了其作为一种新材料的性能特点，并详细描述了其发展历史及应用。 关键词：聚合物、复合材料、应用、历史 1、聚合物基复合材料 复合材料是指：两个或两个以上独立的物理相，包括粘接材料（基体）和粒料纤维或片状材料所组成的一种固体物。 (1) 复合材料的组分材料虽然保持其相对独立性，但复合材料的性能却不是各组分材料性能的简单加和，而是有着重要的改进。（2）复合材料中通常有一相为连续相，称为基体；另一相为分散相，称为增强材料。（3）分散相是以独立的形态分布在整个连续相中，两相之间存在着界面。分散相可以是增强纤维，也可以是颗粒状或弥散的填料。 聚合物基复合材料（PMC）是以有机聚合物（主要为热固性树脂、热塑性树脂及橡胶）为基体，连续纤维为增强材料组合而成的。聚合物基体材料虽然强度低，但由于其粘接性能好，能把纤维牢固地粘接起来，同时还能使载荷均匀分布，并传递到纤维上去，并允许纤维承受压缩和剪切载荷。而纤维的高强度、高模量的特性使它成为理想的承载体。纤维和基体之间的良好的结合，各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求，充分展示各自的优点，并能实现最佳结构设计、具有许多优良特性。 实用PMC通常按两种方式分类。一种以基体性质不同分为热固性树脂基复合材料和热塑性树脂基复合材料；另一种按增强剂类型及在复合材料中分布状态分类。如：玻璃纤维增强热固性塑料(俗称玻璃钢)、短切玻璃纤维增强热塑性塑料、碳纤维增强塑料、芳香族聚酰胺纤维增强塑料、碳化硅纤维增强塑料、矿物纤维增强塑料、石墨纤维增强塑料、木质纤维增强塑料等。这些聚合物基复合材料具有上述共同的特点，同时还有其本身的特殊性能。通常意义上的聚合物基复合材料一般就是指纤维增强塑料。 而聚合物基复合材料一般都具有以下特性： 1. 比强度、比模量大。比强度和比模量是度量材料承载能力的一个指标，比强度越高，同一零件的自重越小；比模量越高，零件的刚性越大。复合材料的比强度和比模量都比较大，例如碳纤维和环氧树脂组成的复合材料，其比强度是钢的
聚合物基纳米复合材料的结构与性能研究
聚合物基纳米复合材料的结构与性能研究 摘要：聚合物的结构与性能是材料科学研究的重点。通过改变或优化材料的结构，而得到性能更为优越的材料也一直是人们的研究方向，随着研究的不断深入，所采取的方法也越来越为多元化，其中，在高分子聚合物材料中引入纳米结构就是材料改型的一种办法。以下对聚合物基纳米复合材料的结构和性能的研究作一总结。分析了由插层复合法、溶胶一凝胶法和纳米微粒直接共混法制备的聚合物基纳米复合材料的结构和性能的紧密联系。 关键词：高分子聚合物；纳米材料；结构；性能 1、引言 1.1高分子聚合物材料概述[1] 材料是各门科学技术应用和发展的基础和载体。按照传统的分类，可将材料分为金属、半导体、陶瓷和有机高分子材料，而在科学技术迅速发展的今天，与其它材料相比，聚合物材料的研究与应用呈现非常快的增长趋势，有着广阔的发展前景。 聚合物材料作用和功能的发挥，与它的结构有着密切的关系。为了合成具有指定性能的高分子材料，人们总是从化学结构开始设想，为了改进高分子材料的某种性能，人们也总是首先从改变其结构入手。无数的事实表明：人们无时无刻不在利用高聚物结构与性能间的关系，根据需要选择高分子材料，改性高分子材料，创造高新的高分子材料。高聚物结构与性能间的关系是高分子材料设计的基础，同时也是确定高分子材料加工成型工艺的依据。 对于实际应用中的高分子材料或制品，有的时候它们的高级结构，如相态结构和聚集态结构，对高分子材料、尤其是高分子功能材料的影响更为明显，并且其使用性能直接决定于加工成形过程中的聚集态结构，因此对高分子聚集态结构的研究有着重要的理论意义和实际意义。了解高分子聚集态结构特征、形成条件及其与材料性能之间的关系，对于获得具有理想性能的材料是必不可少的，同时也可为新型高聚物材料的物理改性和材料设计提供科学的依据。 高分子聚合物的结构主要包括高分子链结构和聚集态结构。高分子链结构分为近程结构和远程结构，近程结构包括化学组成、单体单元的键合（键合方式、序列）、高分子的构型（结构单元空间排列）、单个高分子链的键接（交联与支化）。远程结构包括高分子的大小（分子量及其分布）、高分子链的尺寸（末端距、旋转半径）、高分子的形态（构象、柔性、刚性）。高分子的聚集态结构包括晶态、非晶态、取向态、液晶态、织态等。 高分子结构特点主要有五点：①链式结构②链的柔顺性③不均一性（多分散性）④聚集态结构的复杂性。⑤交联网状结构。聚集态结构是决定高分子材料使用性能的直接因素，交联程度对橡胶弹性体或热固性聚合物这类材料的力学性能有重要影响。除了一级结构，即分子链的化学结构，还有其高级结构，即高聚物在宏观上体现为若干高分子链以一定的规律堆集形成的状态，这种高分子链之间的排列和堆砌结构称为聚集态结构。高分子的链结构影响高分子的运动方式和堆砌方式，凝聚态结构将直接影响材料的力学、光学、热学、声学、电学等使用性能。经验证明：即使有同样链结构的同一种高聚物，由于加工成型条件不同，制品性能也有很大差别。例如：缓慢冷却的PET（涤纶片）是脆性的；迅速冷却，双轴拉伸的PET（涤纶薄膜）是韧性很好的材料。 对于高分子材料来讲，它具有密度小、强度高，易加工等优良性能，并且易于通过化学和物理方法进等行改性特性而拓展其应用范围。
纳米银的制备与应用前景
纳米银的制备及其应用研究进展 华侨大学材料科学与工程学院 王健08应化0814131030 摘要：纳米材料是由纳米粒子组成的固体材料，自80时代纳米材料的概念形成后，这种材料就一直受到人们极大的关注，金属纳米材料是纳米材料的一个重要分支，它以贵金属金、银、铜为代表，其中纳米银的研究结果最多，本文主要参阅了中外09~11年的9篇纳米银的制备与应用相关文献筛选总结，并简述了近年来纳米银的制备方法及其应用研究进展，包括物理方法和化学方法。 关键词:纳米银粒子制备物理方法化学方法应用 引言 纳米粒子----也叫超微颗粒，粒径一般在1—100 nm之间，处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域。从通常的关于微观和宏观的观点看，这样的系统既非典型的微观系统，亦非典型的宏观系统，是一种典型人介观系统，介于原子、分子和宏观物质之间。随着对各种纳米粒子的不断深入研究，促进了纳米粒子在制药业、纺织业、物理、化学、农业等各领域的广泛应用。纳米银粒子是纳米粒子的一种。在各种金属纳米粒子中，纳米银粒子自从问世以来一直深受人们的关注，这不仅是由于其具有独特的电子特性，光学特性，机械特性和催化特性，并且具有良好的抗菌性、生物兼容性和表面易修饰等优点。因此，纳米银粒子是一种非常有用的纳米材料，可以用作照相制版、生物医用材料、化工的催化剂、陶瓷材料、导电浆料、污水处理、建筑材料、润滑剂、光吸收材料、涂料、传感器、高性能电极材料等。 纳米银粒子的制备方法有很多，人们借鉴已有的制备方法，已制备出各种粒径和结构的纳米银粒子，如球形纳米银粒子、纳米银块体材料、树状纳米银、银纳米管、银纳米带、银纳米链、银纳米立方体、银纳米双凌锥、银纳米线、银纳米三棱柱、银纳米片、银纳米盘等结构，如下图列出的几种：
聚合物基纳米复合材料的近代发展
汽车发动机地技术现状及发展趋势 摘要：自汽车发明以来,为人们地出行运输带来了极大地便利,促进了人类地大发展,一百多年后地今天,相关技术不断创新和走向成熟.但随之而来地问题则是,全球石油能源紧张,空气污染.因此,先进地发动机技术将在汽车节能、环保技术开发中起着关键地决定性地作用. 关键词：汽油直喷技术 聚合物基纳米无机复合材料的应用与发展 摘要：聚合物基纳米无机复合材料是一种性能优异的新型复合材料,已成为材料科学的新热点。本文概述了聚合物基纳米无机复合材料的发展前景及发展过程中应注意的问题。及相应的解决方法。 关键词：聚合物;纳米;无机物;复合材料 1.纳米复合材料的概念、特性、背景 1.1纳米复合材料的概念 纳米复合材料是指一种或多种组分以纳米量级的微粒,即接近分子水平的微粒复合于基质中构成的一类新型复合材料。因其分散相尺寸介于宏观与微观之间的过渡区域,从而给材料的物理和化学性质带来特殊的变化,纳米复合材料正日益受到关注,被誉为“21世纪最有前途的材料”,其研究的种类已涉及无机物、有机物及非晶态材料等。聚合物基纳米无机复合材料因其综合了有机物和无机物的各自优点,且能在力学、热学、光学、电磁学与生物学等方面赋予材料许多优异的性能,正成为材料科学研究的热点之一[1]。 1.2纳米复合材料的特性 当材料粒子尺寸进入纳米量级时,因其自身具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应,以及纳米固体粒子中大量缺陷的存在,使得聚合物基纳米无机复合材料具有与众不同的特点[2]。纳米复合材料是继单组分材料、复合材料和梯度功能材料之后的第四代材料。 1.3纳米复合材料的背景 纳米复合材料的出现先于概念的形成。早在上世纪年代末, 实际上就已出现了聚合物心纳米复合材料, 只是人们还未认识到其特殊的性能与实际应用意义〕。纳米复合材料是年代初〕提出的, 与单一相组成的纳米结晶材料和纳米相材料不同, 它是由两种或两种以上的吉布斯固相至少在一个方向以纳米级复合而成的复合材料, 这些固相可以是非晶质、半晶质、晶质或者兼而有之, 而且可以是无机、有机或二者都有。纳米相与其它相间通过化学共价键、赘合键与物理氢键等作用在纳米水平上复合, 即相分离尺寸不得超过纳米数量级。因而, 它与具有较大微相尺寸的传统的复合材料在结构和性能上有明显的区别, 近些年已成为聚合物化学和物理、物理化学和材料科学等多门学科交叉的前沿领域, 受到各国科学家和政府的重视。 2.纳米无机复合材料相关应用与发展 材料性能与组织结构有密切关系。与其他材料相比,纳米复合材料的物相之间有更加明显并呈规律变化的几何排列与空间结构属性,因此聚合物基纳米复合材料具有灵活的结构可设计性及优于一般传统复合材料的特性,在许多领域有着广泛的应用前景。 2.1吸波材料 根据目前吸波材料的发展现状,一种类型的材料很难满足日益提高的隐身技术提出的“薄、宽、轻、强”的综合要求[3 ] ,采用质量轻的有机聚合物作基体,无机吸收剂作客体进行多元复合制备吸波材料就成了必然趋势。另外,具有共轭电子体系结构,通过掺杂而成的导电聚合物(如聚乙炔、聚苯胺、聚苯硫醚、聚吡咯、聚噻吩) 本身就有较好的微波吸收性能,一些聚合物还具有红外活性或红外特征吸收带[4 ,5 ] ,利于红外吸波。聚合物基纳米无机复合材料可以方便地调节复合物的电磁参数,以达到阻抗匹配的要求,且价廉。美国F117 飞机蒙皮上的隐身材料就含有多种超微粒子,它们对不同频段的电磁波有强烈的吸收能力[6] 。 1.聚合物基复合材料的组成 (1) 基体 热固性基体： i) 熔体或溶液粘度低，易于浸渍与浸润，成型工艺性好 ii) 交联固化后成网状结构，尺寸稳定性好耐热性好，但性脆 iii) 制备过程伴有复杂化学反应 热塑性基体： i) 熔体粘度大，浸渍与浸润困难，需较高温度和压力下成型，工艺性差 ii) 线性分子结构，抗蠕变和尺寸稳定性差，但韧性好 iii) 制备过程中伴有聚集态结构转变及取向、结晶等物理现象 (2) 增强体 主要有碳纤、玻璃纤维、芳纶纤维、硼纤维等 由于树脂基体与增强体相容性、浸润性较差，增强体多经过表面处理与表面改性，以及浸润剂、偶联剂和涂复层的使用，使其组成复杂化。 3.复合材料的界面 1)界面现象：①表面吸附作用与浸润 ②扩散与粘结（含界面互穿网络结构） ③界面上分子间相互作用力（范氏力和化学键合力） 2). 复合材料的界面形成过程 PMC、MMC、CMC等复合材料体系对界面要求各不相同，它们的成型加工方法与工艺差别很大，各有特点，使复合材料界面形成过程十分复杂，理论上可分为三个阶段。（1）第一阶段：增强体表面预处理或改性阶段。 i) 界面设计与控制的重要手段 ii) 改性层成为最终界面层的重要组成部分 iii) 为第二阶段作准备 （2）第二阶段：增强体与基体在一组份为液态（或粘流态）时的接触与浸润过程 i) 接触—吸附与浸润—交互扩散—化学结合或物理结合。化学结合可看作是一种 特殊的浸润过程 ii) 界面形成与发展的关键阶段 （3）第三阶段：液态（或粘流态）组分的固化过程，即凝固或化学反应 i) 界面的固定（亚稳态、非平衡态） ii) 界面的稳定（稳态、平衡态） 在复合材料界面形成过程中涉及： i) 界面间的相互置换：如，润湿过程是一个固-液界面置换固-气表面的过程 ii) 界面间的相互转化：如，固化过程是固-液界面向固-固界面转化的过程后处理过程：固-固界面自身完善与平衡的过程 3）复合材料界面结构与性能特点 i) 非单分子层，其组成、结构形态、形貌十分复杂、形式多样。界面区至少包括： 基体表面层、增强体表面层、基体/增强体界面层三个部分 ii ) 具有一定厚度的界面相（层），其组成、结构、性能随厚度方向变化而变化，具有“梯度”材料的性能特征 湖南工程学院 课程论文 学院化学化工学院班级化工1103 姓名吴飞学号201106010305 课程论文题目纳米银的制备及应用研究进展课程名称学科前沿讲座 评阅成绩 成绩评定老师签名 日期：2014 年10 月11 日 纳米银的制备及应用研究进展 吴飞 （湖南工程学院，湖南湘潭 411100） 摘要纳米银具有独特的热光、电磁、催化和敏感等特性,具有广阔的应用前景,是金属纳来材料研究的热点.阐述了制备纳米银的方法,包括化学还原法!光化学还原法!模板法!溶胶一凝胶法! 微乳液法激光烧蚀法等,列举了纳米银在化学反应!光学领域!杭菌领域和作为杭静电材料的主要应用,简述了纳米银制备过程中存在的不足,展望了纳米银合成研究的发展趋势. 关键词纳米银制备方法应用 Research Progress of Preparation and Application of Silver Nanomaterial Wu Fei (Hunan lnstitute of Engineering,Hunan Xiangtan 411100) Abstract Silver nanomaterial, one of the most active researeh fields in the metal nanometer materials, has a wide arnge of applications because of its unique heat , light , electricity and magnetism , catalysis and sensitive features .The prePartion methods of silver nanoparticles are discussed ,including chmeical reduction , photoehmeical reduction ,template , sol-gel method, microemulsion , laser ablation method and so on.Their main applications of nano-silver in chmeical reactions , optical field, anti-bacterial field and anti-static materials are introduced.The shortages in the fabrica -tion process of silver nanomaterial are also outlined. The developing trends of the synthetic technique in the Preparation of the silver nanomaterials are Prospected. Key words silver nanoparticle,preparation,application 前言 纳米银是指粒径为1~100 nm的金属银单质，是一种新兴的功能材料。纳米银独特的热、光、电、磁、催化和敏感等特性引起了化学、物理和材料学家的广泛兴趣，特别是一维、二维的纳米银材料，例如，单分散的纳米颗粒、纳米线、纳米棒、纳米板材和纳米立方体等被认为在化学反应、抗菌和其它领域具有很大的潜在应用。 纳米银具有很高的比表面积和表面活性川，导电率比普通银至少高20倍，因此，广泛用作催化剂材料、防静电材料、低温超导材料和生物传感器材料等阅。另外，纳米银还具有抗菌功能，可应用于医药行业。因此，研究纳米银的制备方法具有重要意义。本文就近年来应用较多的纳米银的合成方法进行了评述，并对其应用作了简要的总结。 1纳米银的应用 纳米银粉基于其粉体粒径小，而具有比表面积大、表面活性点多、催化活性高、熔点低、烧结性能好等优点，此外，它还保留了金属银的导电性好、抗菌性能好，电铸银颜色光亮的优点，使得纳米银粉在热、电、光、声、磁和催化方面具有广阔的应用前景。 1.1纳米银应用于催化领域 纳米银粉由于粒径小、比表面积和表面能高、表面活性点多、表面原子的配位情况与颗粒内部原子有很大差异，具有优良的催化活性和反应选择性，可提高反应效率，因而其催化活性和选 Material Sciences 材料科学, 2018, 8(5), 447-454 Published Online May 2018 in Hans. https://www.360docs.net/doc/8315855688.html,/journal/ms https://https://www.360docs.net/doc/8315855688.html,/10.12677/ms.2018.85050 Progress in Preparation of Nanosilver/Polymer Composites Wenbo Li, Shuhong Sun, Yong Liu, Yan Zhu* Kunming University of Science and Technology, Kunming Yunnan Received: Mar. 23rd, 2018; accepted: Apr. 30th, 2018; published: May 8th, 2018 Abstract Nanosilver/polymer composites have unique physical and chemical properties such as non-linear optical effects and optical energy conversion effects, and have broad application prospects in an-tibacterial self-cleaning, surface enhanced Raman scattering (SERS) and so on. Previous re-searches show that the preparation technology of nanosilver/polymer composites has an impor-tant influence on structure and performance. Its preparation methods can be divided into two categories: mixing nanosilver in polymer and coating nanosilver on polymer surface. In this paper, the methods of mixing nanosilver in polymers—physical blending method, in-situ method and ion exchange method, and the methods of coating nanosilver on polymer surface—physical method, chemical method, and physical-chemical combination method are respectively reviewed. Keywords Nanosilver, Polymer, Composites 纳米银/聚合物复合材料的制备研究进展 李文博，孙淑红，刘勇，朱艳* 昆明理工大学，云南昆明 收稿日期：2018年3月23日；录用日期：2018年4月30日；发布日期：2018年5月8日 摘要 纳米银聚合物复合材料具有非线性光学效应、光能转化效应等独特的物理化学性质，在抗菌自洁、表面*通讯作者。 1聚合物基复合材料的定义、特征、结构模式。 聚合物基复合材料：是以有机聚合物为基体，以颗粒、纤维等为增 强材料组成的复合材料 特征：1比强度和比模量高，比强度（抗拉强度与密度之比）和比模 量(弹性模量与密度之比)高，说明材料轻而且刚性大。2 良好的抗 疲劳性能疲劳是材料在循环应力作用下的性质。复合材料能有效地 阻止疲劳裂纹的扩展。3、减振性能好在工作过程中振动问题十分突出，复合材料为多相系统，大量的界面对振动有反射吸收作用。且 自振动频率高，不易产生共振4、高温性能好复合材料在高温下强度 和模量基本不变5、各项异性和可设计性。6、成型加工性好复合材 料可成型任意型面的零件7、其它优点与其它类材料相比，聚合物基 复合材料耐化学腐蚀、导电、导热率低等特点。 缺点：1耐湿热性差2.材料性能分散性差3.价格过高 复合材料的结构①无规分散（弥散）增强结构（含颗粒、晶须、短 纤维）②连续长纤单向增强结构（单向板）③层合(板)结构(二维 织布或连续纤维铺层，每层不同)④三维编织体增强结构⑤夹层结 构（蜂窝夹层等）⑥混杂结构 2、复合材料的界面效应有哪些？怎么影响材料的性能。 界面在复合材料中所起到的效应： 1、传递效应：界面可将复合材料体系中基体承受的外力传递给增强相，起到基体和增强相之间的桥梁作用。 2、阻断效应：基体和增强相之间结合力适当的界面有阻止裂纹扩展、减缓应力集中的作用。 3、不连续效应：在界面上产生物理性能的不连续性和界面摩擦出现 的现象 4、散射和吸收效应：光波、声波、热弹性波、冲击波等在界面产生 散射和吸收。 5、诱导效应：一种物质(通常是增强物)的表面结构使另一种(通常 是聚合物基体)与之接触的物质的结构由于诱导作用而发生改变，由 此产生一些现象 3.试说明玻璃纤维、碳纤维与芳纶纤维表面处理方法的相同点和不 同点。 相同点是都需要在高温下处理，改善纤维的微结构，使纤维与界面 和基体更加匹配。包括化学键理论，润湿理论，表面形态理论，可 聚合物纳米复合材料的研究进展 摘要 关键字 Abstract 1.引言 纳米材料是指材料的显微组织中至少有一相的一维尺寸在1-100nm以内的材料。由于平均粒径小，表面原子多，比表面积大，表面能高，因而呈现出独特的小尺寸效应、表面效应、量子隧道等特性，具有许多材料所没有的性能。介于其超凡特性，纳米材料越来越得到广泛的关注。不少学者认为纳米材料将是21世纪最有前途的材料之一，尤其是聚合物纳米材料。本文就聚合物纳米复合材料的分类、制备、改性、应用及问题和未来展望展开叙述。 2.聚合物纳米复合材料定义与分类 2.1定义 聚合物纳米复合材料是由各种纳米单元与有机高分子材料以各种方式复合成型的一种新型复合材料，纳米单元可以是金属、无机物和高分子等。 2.2分类 根据组分不同，可分为： a）聚合物/聚合物纳米复合材料：由两种或两种以上的聚合物混在一起而其中有一纳米尺寸的聚合物分散于其它聚合物单体所构成的 复合材料。如第三代环氧树脂粘接剂，它是将预聚合的球状交联 橡胶粒子分散于环氧树脂中固化而成的。 b）聚合物/层状纳米无机物复合材料：是将层状的无机物以纳米尺度分散于聚合物中而形成的。通常采用插层法制备。目前用的最多 的是蒙脱土，蒙脱土是以片状晶体而构成的。 c）聚合物/无机纳米复合粒子复合材料：是将纳米级无机粒子填充到聚合物当中去的。由于小尺寸效应使材料具有光、电、声、磁等 功能，赋予材料良好的综合性能。 3.聚合物纳米复合材料制备 3.1插层复合法 插层复合法是目前制备聚合物纳米复合材料的主要方法。根据复合过程，插层复合法可分为两类，1）插层聚合法：原理是将聚合物单体分散，插层进入层状硅酸盐片层中，然后再原位聚合，利用聚合时放出的大量的热量克服硅酸盐片层间的库仑力，使其剥离，从而使硅酸盐片层与聚合物基体以纳米尺度相复合；2）熔体插层法：原理是将插层无机物与高聚物插入层状无机的层间，该方法优 Hans Journal of Nanotechnology 纳米技术, 2012, 2, 50-57 doi:10.4236/nat.2012.23010 Published Online August 2012 (https://www.360docs.net/doc/8315855688.html,/journal/nat.html) Research Progress of Nanosilver* Haoquan Zhong#, Weijie Ye#, Xiaoying Wang?, Runcang Sun State Key Laboratory of Pulp & Paper Engineering, School of Light Industry and Food Sciences, South China University of Technology, Guangzhou Email: ?xyw@https://www.360docs.net/doc/8315855688.html, Received: May 28th, 2012; revised: Jun. 12th, 2012; accepted: Jun. 19th, 2012 Abstract: This article introduces the preparation method of nanosilver material, including chemical reduction, physical reduction and biological reduction. In chemical reduction, the silver nitrate or silver sulfate and reducing agent react in the liquid phase, which can make the nanosilver with small size and good reproducibility. Physical reduction includes optical quantum reduction and microwave reduction, it has high efficiency and no hysteresis effects. Biological reduc-tion is the use of biological resources or natural materials for preparation of nanosilver, it shows great potential because of broad raw materials and green and mild reaction conditions. Moreover, the paper reviews the superior characteristics of nanosilver in thermal, optical, electrical, mechanical field, as well as its strong catalytic activity and antimicrobial properties. At last, we prospect the future development of nanosilver. Keywords: Nanosilver; Preparation Method; Application 纳米银的研究进展* 钟浩权#，叶伟杰#，王小英?，孙润仓 华南理工大学轻工与食品学院，制浆造纸国家重点实验室，广州 Email: ?xyw@https://www.360docs.net/doc/8315855688.html, 收稿日期：2012年5月28日；修回日期：2012年6月12日；录用日期：2012年6月19日 摘要：本文介绍了纳米银材料的制备方法，主要包括化学还原法，物理还原法和生物还原法等。化学还原法是将硝酸银和硫酸银等银盐和适当的还原剂在液相中作用，所制得的纳米银粒度小、重现性好。物理还原方法以光量子还原法和微波还原法为主，具有高效、无滞后效应等特点。生物还原法是利用生物资源或天然材料来制备纳米银，其原料来源广泛、绿色环保、反应条件温和，具有很大的发展潜力。本文还综述了纳米银在热学、光学、电学、力学等方面的优越特性和其较强的催化活性以及抗菌性能，并展望了纳米银在未来的发展方向。 关键词：纳米银；制备方法；应用 1. 引言 纳米材料(Nanomaterial)是由尺寸范围在1~100 nm之间的纳米微粒(Nanoparticles)组成的一种材料，具有表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应。纳米材料在光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面具有优异的性质。纳米银材料是21世纪新型的抗菌除臭剂研究开发最为广泛的一种。纳米银材料包括单纯纳米级的银(Ag)单质颗粒组成的材料，以及银离子(Ag+)附载于纳米级的载体(如纳米沸石、纳米磷灰石及多聚体等)上而成的材料。近年来，纳米银的研究无论是在制备、性质还是应用都取得了极为丰富的研究成果。纳米银材料现已广泛应用于陶瓷、电子工 *基金项目：国家自然科学基金资助项目(30972323和31170558)；广州市珠江科技新星专项项目(2012069)；华南理工大学中央高校基本科研业务费项目(2012ZZ0080)。 #共同第一作者。 ?通讯作者。 聚合物基复合材料 摘要：本文主要研究的是聚合物基复合材料的制备、性能、和应用。聚合物基复合材料是以有机聚合物为基体，连续纤维为增强材料组成的复合材料。它有许多突出的性能：比强度大、比模量大；耐疲劳性能好；减振性好；过载时安全性好等。聚合物基复合材料的结构和性能存在广泛的灵活关系，通过不同的工艺控制，可以形成不同的结构形态，从而获得目标性能。 关键词：聚合物基复合材料制备性能应用 1、聚合物基复合材料的制备 1.1.聚合物复合材料概述及其制备流程 聚合物基复合材料（PMC）是以有机聚合物为基体，连续纤维为增强材料组合而成的。聚合物基体材料虽然强度低，但由于其粘接性能好，能把纤维牢固地粘接起来，同时还能使载荷均匀分布，并传递到纤维上去，并允许纤维承受压缩和剪切载荷。而纤维的高强度、高模量的特性使它成为理想的承载体。纤维和基体之间的良好的结合充分展示各自的优点，并能实现最佳结构设计、具有许多优良特性。 实用PMC通常按两种方式分类。一种以基体性质不同分为热固性树脂基复合材料和热塑性树脂基复合材料；另一种按增强剂类型及在复合材料中分布状态分类。 1.2.基体及其制备： 基体是聚合物基复合材料的主要成分。用于复合材料的聚合物基体主要按树脂热行为可分为热固性及热塑性两类。热塑性基体如聚丙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚砚、聚醚醚酮等，它们是一类线形或有支链的固态高分子，可溶可熔，可反复加工成型而无任何化学变比。热固性基体如环氧树脂、酚醛树脂、双马树脂、不饱和聚酯等，它们在制成最终产品前，通常为分于量较小的液态或固态预聚体，经加热或加固化剂发生化学反应固化后，形成不溶不熔的三维网状高分子。 1.2.1热固性聚合物的制备聚合物基纳米复合材料的近代发展
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