金属聚合物复合材料制备和应用
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0 绪论

0.1 微纳米金属聚合物的基本特性

金属微纳米粒子具有很好的导电、催化、抗磁、防腐蚀、防辐射、耐磨、隐形和抗干扰等功能,但是金属微纳米粒子通常都具有很高的表面能,易于团聚,导致其性能减弱或消失。微纳米金属聚合物是不同于非金属填料、也不同于普通微纳米金属粉的一种全新的金属聚合物填料,它具有自分散功能,可以直接分散到高分子材料中,不需要进行二次分散,不像其他的纳米粉,应用前必须采用特有方法进行表面前处理。金属聚合物材料是将微纳米金属粒子与聚合物进行杂化包覆形成的金属/聚合物复合纳米材料,可以有效避免金属纳米粒子的团聚,并且能大大提高聚合物材料的性能,拓宽其应用范围,因此,金属/聚合物纳米复合材料的制备和应用引起众多科技人员的广泛关注,形成一个新的研究领域。

随着电子技术迅速发展和电子设备的广泛应用,尤其是电子通信设施的日益普及,人类今天已进入了电子时代,与此同时电磁污染已经成为影响人类生活的一个重要污染源,如果没有合适的抗干扰设备,电磁辐射将明显影响敏感电子元件的性能和稳定性,因而开发廉价、高效抗电磁污染材料是必然需求。金属/聚合物复合材料是开发抗干扰材料的重要选择。

添加了微纳米金属聚合物的聚合物材料,除了具备添加了无机填料聚合物材料的优点外,还具备一系列独特的性能(导电、导磁、催化)。另外,添加微纳米金属聚合物和添加普通非金属填料得到的聚合物材料的不同在于:填料-聚合物界面处相互作用的性质及机理是有根本区别的。

一般填料聚合物通常采用粗粉料,机械地和聚合物混合,并且填料在聚合物中分布不均匀,会形成聚结。

本书叙述的这些方法的本质是:填料不是以金属粉原始状态加入到高分子材料中,而是在聚合物介质中先制成超微金属粉胶体。

在金属粉制备过程中,金属粉表面形成活化中心的瞬间,金属粉与在介质中形成的聚合物大分子发生化学吸附作用,形成双相聚集的稳定状态,使超细金属粉在聚合物中呈现最佳均匀分布,这种体系被称为金属聚合物。

大家都知道,微纳米粒子尤其是纳米粒子,由于其表面活性高,表面能大,单个粒子存在时处于不稳定状态,易于失稳形成团聚状态而失去其原有的活性,使原有的量子尺寸效应丧失。微纳米粒子的这个问题必须解决,否则研究和制备金属微纳米粉体将失去实际意义。