用纳米晶纤维素增强的聚丙烯
无机纳米材料改性聚丙烯研究进展
无机纳米材料改性聚丙烯研究进展摘要：综述了聚丙烯经无机纳米材料改性的方法，以及改性后的力学性能、热稳定性能、电性能和流变性能等都得到改善。
并且综述了无机纳米材料改性聚丙烯的研究进展。
因聚丙烯的韧性较差限制了工程化应用，所以利用纳米微粒改性填充聚合物，可有效地改善聚合物的强度、韧性、刚性及耐磨性等性能。
本文侧重讨论了碳纳米管(CNTs)、纳米二氧化硅(nano-SiO2)、纳米碳酸钙(nano-CaCO3)及纳米蒙脱土（MMT）等在聚丙烯改性中的研究进展。
1)碳纳米管可以提高聚丙烯的力学性能、电学性能；2)纳米二氧化硅增强强度、韧性、耐磨性、抗老性；3)纳米碳酸钙改性聚丙烯的刚性、韧性、弯曲强度；4)纳米蒙脱土提高聚丙烯抗冲击、抗疲劳、尺寸稳定性。
并对无机纳米材料改性聚丙烯的应用前景进行了展望。
关键字：聚丙烯；无机纳米材料；改性；研究进展0前言聚丙烯（PP）自1957年工业化以来，发展极其迅速，由于原料来源丰富。
价格便宜，综合性能优良，已成为一种应用广泛的塑料。
聚丙烯密度小(0.89-0.91g/cm3)，是塑料中最轻的品种之一。
聚丙烯熔点达165℃，可在100℃-120℃下长期使用。
聚丙烯还具有优良的耐腐蚀性及电绝缘性。
它的力学性能，包括拉伸强度、压缩强度、硬度以及刚性都较优异，而且聚丙烯易加工成型，因此广泛应用于注塑成型、薄膜、纤维、挤出成型等制品。
由于聚丙烯的韧性较差，对缺口十分敏感，低温脆性突出，成型收缩大，耐光及耐氧化性差等，这些都限制了聚丙烯的工程化应用。
因此对聚丙烯的增韧改性一直是聚丙烯的重要研究内容。
目前对聚丙烯进行改性的方法有多种，主要可分为化学改性和物理改性。
化学改性主要包括共聚、接枝、交联、氯化等[1]。
物理改性主要包括共混改性、填充改性、复合增强、表面改性等。
特别是填充改性是最简单方便而又行之有效的方法。
纳米微粒的表面效应、小尺寸效应和量子隧道效应，可以使其具有很高的表面活性及比表面积大等一系列特殊的物理化学性质。
纤维素纳米晶和纳米晶纤维素 -回复
纤维素纳米晶和纳米晶纤维素-回复纤维素纳米晶和纳米晶纤维素：探索未来的纤维素材料引言：随着可持续发展的理念在全球范围内的推广，对环境友好型材料的需求越来越迫切。
纤维素纳米晶和纳米晶纤维素作为一种新型纤维素材料，因其在生产过程中能够充分利用可再生资源、减少环境污染以及具备良好的可降解性等特点受到了广泛关注。
本文将详细介绍纤维素纳米晶和纳米晶纤维素的制备方法、特性以及其在各个领域的应用前景。
一、纤维素纳米晶的制备方法：纤维素纳米晶的制备方法主要包括酸水解法、氧气和二氧化硫法以及机械破碎法等。
其中最为常用的是酸水解法。
首先，将天然纤维素如木质纤维素、竹纤维素等与酸性溶液（如硫酸、盐酸等）反应，通过水解作用使纤维素的链状结构断裂并脱去部分侧链。
然后，通过控制反应条件（包括酸浓度、反应时间、温度等）调整纳米晶的形成。
最后，经过过滤、洗涤和干燥等工艺步骤，即可得到纤维素纳米晶。
二、纳米晶纤维素的制备方法：纳米晶纤维素可以通过纳米粒子吸附和纤维素溶解再结晶两种主要方法制备。
前者是将纳米晶粒子与纤维素进行物理吸附，并使用适当的方法使纳米晶在纤维素表面均匀分布。
后者是通过溶剂处理使纤维素溶解，再通过控制溶解浓度和调节PH值等条件，使纤维素再结晶形成纳米晶纤维素。
三、纤维素纳米晶和纳米晶纤维素的特性：1. 细小尺寸：纤维素纳米晶和纳米晶纤维素具有纳米级尺寸，其平均粒径通常在1-100纳米之间。
2. 高比表面积：由于其小尺寸特性，这两种材料拥有巨大的比表面积，可以提供更多的反应活性位点，使得其具备良好的活性表现。
3. 生物降解性：纤维素作为可再生资源，本身具备良好的生物降解性，纳米晶结构并未改变这一属性。
4. 强度和硬度：纤维素纳米晶和纳米晶纤维素经过特殊处理后，可以获得较高的强度和硬度，具备优异的机械性能。
5. 可调性：通过不同的制备方法和表面修饰方法，可以调控纤维素纳米晶和纳米晶纤维素的特性，以满足不同应用领域的需求。
纤维素纳米晶和纳米晶纤维素
纤维素纳米晶和纳米晶纤维素纤维素纳米晶（cellulose nanocrystals，CNC）和纳米晶纤维素（cellulose nanocellulose，CNC-1）是两种不同的纳米材料，虽然它们都来源于天然纤维素材料，但制备方法和应用领域有所不同。
纤维素纳米晶是通过将天然纤维素原料进行酸水解和超高压处理得到的，其形态为纳米尺度的棒状或纤维状结晶。
这种材料具有优异的力学性能、高透明性和可降解性，被广泛应用于食品包装、化妆品、医疗等领域。
纳米晶纤维素则是由天然纤维素经过机械研磨、超临界萃取等方法制备得到的纳米级纤维素材料。
其形态为球形或类球形的颗粒，具有高比表面积、高吸附性能和良好的生物相容性等特点。
纳米晶纤维素被广泛应用于环保、能源、生物医学等领域，如污水处理、催化剂载体、药物传递系统等。
纤维素纳米晶和纳米晶纤维素虽然都是纳米级的纤维素材料，但在制备方法和应用领域上存在一定的差异。
纤维素纳米晶和纳米晶纤维素各有其优缺点，具体如下：一、纤维素纳米晶的优点：1.环保：纤维素纳米晶源于天然纤维素，是一种可再生、可降解的材料，生产过程不产生环境污染。
2.高比表面积：纤维素纳米晶的直径只有纳米级别，因此其表面积相对较大，能够提高材料的活性，增强其功能。
3.高透明度：纤维素纳米晶具有极高的透明度，可用于制备高透明度的纸张和薄膜材料。
4.多样性：纤维素纳米晶可以在不同的制备条件下获得不同的形貌、结构和性质，可以应用于众多领域。
二、纤维素纳米晶的缺点：1.制备过程复杂：纤维素纳米晶的制备需要经过多步处理，如酸水解、超高压处理等，生产成本较高。
2.稳定性较差：由于其化学结构和物理形态较为敏感，纤维素纳米晶的稳定性相对较差。
三、纳米晶纤维素的优点：1.制备简单：纳米晶纤维素的制备方法相对简单，可以通过机械研磨、超临界萃取等方法获得。
2.高比表面积：纳米晶纤维素的颗粒具有高比表面积，能够提供更大的接触面积和吸附性能。
纳米云母对聚丙烯结晶形态和结晶性能的影响_朱桂新
3 123． 1 119． 2 37． 7 43． 9 76． 4 163． 1
4 123． 6 119． 7 35． 6 42． 3 70． 6 162． 0
过冷度（ ΔT） 为 Tm 与 Tp 的差值，反映了聚合物 的结晶速率。ΔT 越小，即结晶温度越接近熔点，结晶 速率越大。随着纳米云母含量的增加，复合材料的 ΔT 值逐渐减小，即体系的结晶速率得到提高。 2． 3 聚丙烯 / 纳米云母复合材料的 XＲD 分析
Fig． 1 Spherulite Growth of PP and PP / Nano-Mica Composites Isothermally Crystallized at 125 ℃ （ a） ： PP，30s； （ b） ： PP，60s； （ c） ： PP，90s； （ d） ： PP / nono-Mica，30s； （ e） ： PP / nono-Mica，60s； （ f） ： PP / nono-Mica，90s
摘要： 采用热台偏光显微镜、差示扫描量热仪和 X 射线衍射仪研究了纳米云母( nano-Mica) 对聚丙烯( PP) 结晶形态和结 晶性能的影响。结果表明，添加纳米云母使得聚丙烯的结晶速率提高，球晶尺寸变小，球晶数目增多，纳米云母起到了异 相成核的作用; 添加 3% 纳米云母后，聚丙烯的结晶温度从 110. 4 ℃ 提高到 119. 2 ℃ ，结晶度从33． 1% 提高到37． 7% ，熔 点升高，过冷度降低; 纳米云母的加入不改变聚丙烯的结晶晶型，但使得微晶尺寸和晶面间距都变小，这将产生更加致密 的晶体结构，对复合材料的性能产生重要影响。
Fig． 4 XＲD Curves of PP / Nano-Mica Composites
从 Tab． 3 数据可以看出，加入纳米云母后，2θ 呈 增大趋势，微晶尺寸（ L） 变小较多，晶面间距（ d） 有所 减小，这将在复合材料中形成更为紧密的晶体结构，并 对材料的性能产生重要影响。
聚丙烯纳米复合材料
聚丙烯纳米复合材料的微结构及物性检测王建智王晔*台湾东海大学化学工程研究所一、摘要本研究利用熔融插层法混炼工艺，制备聚丙烯-有机蒙脱土的纳米复合材料。
由于聚丙烯树脂是非极性的，它与具有极性的纳米蒙脱土之间相容性不好，所以必须利用相容剂来改性树脂，以增加材料的相容性。
本研究主要利用塑谱仪及双螺杆挤出机制备纳米复合材料，探讨混炼过程中相容剂含量及不同蒙脱土改性的影响，并探讨复合材料的分散性、流变性质、热机械性质以及热安定性，以决定一最佳含量。
由塑谱仪及双螺杆的混炼机制得知，熔融插层法在双成分处理中分散性对流变，影响蒙脱土分散因素除了提高相容剂含量对蒙脱土的分散，具正面改性分散效应。
聚丙烯纳米复合材料中随着相容剂含量的增加虽然有助于蒙脱土的分散，但含量增加时，由于彼此间分子量差异使得融熔指数差异过大，继而影响到复合材料的机械性质，在实验结果中得知三成分最佳组成在相容剂比有机蒙脱土为3/1时最佳，并由低含量实验证明，产生网状结构起始含量，随蒙脱土分散性提高时可相对减少有机蒙脱土含量。
二、简介添加填料的主要目的在于改善高分子材料的物理性质，同时亦可以降低生产成本。
这些改善的物理性质包括增加强度、改善机械性质、提高软化点温度、减少成品收缩现象。
一般来说，在广泛使用的塑料品种中，聚丙烯具有价格低、设计自由度大、可注塑成形等优点，所以在生产中受到重视。
现今应用最广泛的是添加无机填料的聚丙烯复合材料，它在汽车工业、家具制造、电子产品、一般家庭用品以及人造纤维方面均有相当良好的应用价值且使用量也逐年增加。
就纳米复合材料而言，由于树脂多为疏水性，而蒙脱土颗粒则为亲水性，因此在树脂与蒙脱土之间无法实现较好的相容，同时有机高分子多为碳、氢组成的巨大链段，要直接将其插入到蒙脱土的片层中实现纳米级的分散比较困难，相反有可能造成高分子量树脂挤压硅酸盐片层，造成层间距缩小的情况。
因此必须先用表面活性剂的亲水端，与蒙脱土中的阴离子进行离子交换，并与蒙脱土离子产生键结，同时其亲油端的长链段，也可达到预先膨润的效果，以期有机高分子能与蒙脱土层间的亲油链段产生相容作用，进一步实现纳米级的分散。
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第１期 贺丽鹏等．新疆油田九，区超稠油超声波辅助化学降黏 －１０１·
实际要求。
３）超声波作用使超稠油与降黏剂水溶液混合
效率提高了５０％１；２上，ＣＶＲ用量降低了２５％（Ｗ）左
右，有效提高了超稠油的降黏效果。
参考文献
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（编辑平春霞）
日本开发异构化烃类的有机镁催化剂
Ｃｈｅｍ Ｅｎｇ，Ｏｃｔｏｂｅｒ １，２０１５
自１００多年前发现Ｇｒｉｇｎａｒｄ反应以来，有机镁化合物已 成为在有机合成化学中非常重要的一类反应物。这些化合 物是强大且廉价的反应物，可由金属镁和有机卤化物容易 地制备。在大多数应用中，有机镁化合物用作化学计量的 反应物，并且有关均相镁催化反应的报道很少。 日本大阪大学化学系Ｋａｚｕｓｈｉ Ｍａｓｈｉｍａ教授及同事最近 发现，烷基镁复合物承载单阴离子Ⅳ＇ 二齿配体能够催化 末端炔烃异构化成为丙二烯，并进一步生成内部炔烃。发 现两个异构化步骤反应机理的关键事件是ｃ～Ｈ键的激活。 从末端炔到丙二烯和进一步到内部炔烃的反应，通过临时 分开的自动串联催化反应进行，允许分离出丙二烯或内炔 烃，两者都是研究者所期望获得的。 这种有机镁配合物由Ⅳ，Ⅳ一二烷基胺亚胺配体和二 苄基通过亚胺基团的苄基化合成。当３一苯基一１一丙炔用 作基质时，在６Ｏ ｏｃ下反应１８ ｈ，这种镁配合物催化３～苯 基一１一丙炔时几乎可完全转化为苯丙氨酸。此外，通过 使反应混合物保持在６Ｏ℃下，丙二烯被定量地转化成 １一苯基一１一丙炔。与此相反，简单的烷基镁化合物，如 【Ｍｇ（ＣＨ２Ｐｈ）２（ＴＨＦ）２］和［Ｍｇ（ＣＨ２Ｐｈ）２（ＴＭＥＤＡ）］，对两 步异构化反应均没有活性。作为另一实例，在８０℃下在甲 苯中，３一芳一１一丙炔基质，可分别转化成相应的丙二烯类 （高达８９％）和内炔烃（高达８２％）。
用纳米晶纤维素增强的聚丙烯
Ｊ Ａｐｐｌ Ｐｏｌｙｍ Ｓｃｉ，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １０，２０１５
５种具有不同的相对分子质量和酸值（ＡＶ）的不同牌号
顺丁烯二酸酐聚丙烯（ＭＡＰＰ）在聚丙烯（ＰＰ）一纳米晶纤维
素（ＮＣＣ）复合材料中被用作耦合剂。研究人员的主要目
的是研究ＭＡＰＰ结构（Ｍｗ，ＡＶ）和填料与耦合剂（Ｆ／Ｃ）比
对力学性能的影响，以便找到在拉伸、弯曲和抗冲击等方
面的最佳力学性能。研究结果表明，Ｍｗ和ＡＶ都对力学性
能有直接影响，两者之间必须达到一个平衡来获得最佳的
性能。然而，无论ＭＡＰＰ结构如何，在Ｆ／Ｃ＝７．５／１下将获得
性能优化改进。剪切流变数据显示，在高ＭＡＰＰ含量下，
ＭＡＰＰ可充当润滑剂。示差扫描量热法（ＤＳＣ）和原子力显
微镜（ＡＦＭ）分析结果显示，在ＮＣＣ的存在下ＰＰ晶体的尺
寸略有减小。研究结果显示，力学性能的改善主要是和ＰＰ
与ＮＣＣ之间较好的附着力相关，就ＭＡＰＰ含量、Ｍｗ、ＡＶ
以及加工（挤压成型）条件而言，这是由于优化耦合系统的
原因。