--工程塑料／剛性納米粒子復(fù)合材料　　

    用剛性納米粒子對有一定脆性的工程塑料增韌是改善其力學(xué)性能的一種行之有效的方法。傳統(tǒng)的對工程塑料增韌手段是在塑料中加入橡膠類彈性體，但這種方法削弱了塑料本身的剛性、尺寸穩(wěn)定性及耐熱性等。近年來隨著納米級粒子的出現(xiàn)，只要剛硬粒子與基體樹脂結(jié)合良好，剛性無機粒子也可承受拉應(yīng)力，增韌增強的作用明顯。　　

    國外一些研究機構(gòu)采用溶膠－凝膠法將氟化的聚酰胺（PA）／聚酰亞胺（PI）與納米TiO2復(fù)合制備了納米復(fù)合材料；國內(nèi)研究人員研究了不同納米材料如納米SiO2、TiO2、Al2O3、ZrO2等填充聚四氟乙烯（PTFE），發(fā)現(xiàn)納米Al2O3含量為10％時PTFE的拉伸強度及斷裂伸長率*大、磨損量*小、耐磨性*好、綜合力學(xué)性能*佳；通過溶膠－凝膠法制備不同納米SiO2含量的PI／納米SiO2復(fù)合材料，具有更高的熱穩(wěn)定性和彈性模量，熱膨脹系數(shù)顯著降低，拉伸強度和斷裂伸長率可分別達到基體PI的1.5倍和3倍；將納米ZrO2填充到聚醚醚酮（PEEK）中制得的復(fù)合材料，能顯著改善PEEK的摩擦系數(shù)。總之，采用納米剛性粒子填充工程塑料可使工程塑料的韌性和強度得到提高，特別是對熱塑性樹脂的回收料進行改性，在工程塑料的廢料利用率、降低成本、減少環(huán)境污染等方面具有實際的意義。　　

    --工程塑料／納米粘土復(fù)合材料　　

    此類復(fù)合材料是將聚合單體或聚合物與粘土、云母等層間距為納米級的層狀無機物復(fù)合而成，根據(jù)插層形式不同，可分為插層聚合、溶液或乳液插層、熔體插層等。目前對納米粘土類復(fù)合材料研究*多、應(yīng)用較廣。　　

    國內(nèi)開發(fā)"一步法"工藝即將粘土陽離子交換反應(yīng)、聚合物單體插層后的粘土與聚合物單體共聚合在反應(yīng)器內(nèi)一次完成，使粘土通過庫侖力與聚合物基體結(jié)合并以納米尺度均勻地分散在基體上，從而制成高性能的聚合物／納米粘土復(fù)合材料。對于溶液或乳液插層的關(guān)鍵是尋找合適的單體和相容的聚合物粘土礦溶劑體系。與插層聚合法相比，熔體插層法不需溶劑、耗時短、易操作、效率高、適合大多數(shù)聚合物、易于工業(yè)化應(yīng)用。但國外有關(guān)研究人員認為對納米粘土進行的有機化處理不能承受熔體插層的高溫，因而熔體插層聚醚酰亞胺（PEI）類特種工程塑料是不適用的。總之，插層法工藝簡單、原料易得且廉價，用此法制得的復(fù)合材料與普通樹脂基復(fù)合材料相比，具有密度小、高強度、高韌性及高阻隔性能，加入的納米材料質(zhì)量份數(shù)少，具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性及尺寸穩(wěn)定性，力學(xué)性能優(yōu)于纖維增強聚合物體系，阻隔性能優(yōu)異，可取代聚合物／金屬箔復(fù)合材料，易回收。　　

    由于這類復(fù)合材料因其性能優(yōu)異，在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。上個世紀80年代，日本豐田公司研制了PA6／納米粘土復(fù)合材料并應(yīng)用于汽車工業(yè)，伊士曼化學(xué)公司研制的具有超高阻隔性的PA／納米粒子復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于多種容器的制造；中科院化學(xué)研究所開發(fā)的PA6／納米粘土復(fù)合材料及PET／納米粘土復(fù)合材料，其各項性能比原基體樹脂有很大提高。PA6／納米粘土復(fù)合材料在岳陽石化總廠研究院中試成功，其產(chǎn)品性能指標達到國外同類產(chǎn)品水平。　　

    --工程塑料／碳納米管復(fù)合材料　　

    碳納米管的直徑只有碳纖維數(shù)千分之一，而性能遠優(yōu)于玻璃纖維，其力學(xué)性能的某些指標甚至比碳纖維增強環(huán)氧樹脂高一個數(shù)量級。特別是在電性能方面，將碳納米管用作聚合物的填料，可大幅度提高材料的導(dǎo)電性。　　

    有研究表明，在塑料中加入2％～3％的多壁碳納米管可使其電導(dǎo)率提高14個數(shù)量級。用于航天工業(yè)的玻璃纖維增強塑料在飛行時往往因為外部氣流與增強塑料之間產(chǎn)生磨擦引起靜電而干擾無線通訊，而用碳納米管增強的工程塑料可徹底解決這一問題。美國RTP公司開發(fā)了一系列碳納米管配混料，可供配混的工程塑料有PA、聚碳酸酯（PC）、PC／ABS合金、PET、聚苯硫醚（PPS）、PEI和PEEK等，其它工程塑料的配混料也在開發(fā)中。　　

    --工程塑料／金屬及其氧化物納米復(fù)合材料　　

    這種復(fù)合材料具有特殊光電功能、對電磁波有特殊吸收作用、優(yōu)良的磁性能及導(dǎo)電性，廣泛應(yīng)用于**、航空航天、電子通訊等高、精、尖產(chǎn)業(yè)。　　

    目前，國內(nèi)外對納米材料的研究方興未艾，使之應(yīng)用于工程塑料并從本質(zhì)上提高其性能并不斷擴大其應(yīng)用領(lǐng)域是人們追求的目標。業(yè)內(nèi)人士同時指出，對特種工程塑料或高性能樹脂如PPS、PEEK等的納米材料改性研究尚需深入，另外，盡管當前對納米材料的研究成為熱點，但也局限于材料改性，若能借鑒生物材料的合成方法，納米材料將會飛速發(fā)展。不容置疑的是，質(zhì)優(yōu)價廉的納米改性的工程塑料，今后的研究將會更加深入，應(yīng)用前景也十分廣闊。