纳米氧化铝的”修饰与被修饰”

纳米粒是耐高温、耐高温、耐高温、耐高温、抗氧化、耐候性好、耐候性好、性能优良等的功能。它涉及到纳米材料的两个方面，这是一个热点。它涉及到物质与被物质。

首先，其他的纳米粒子与纳米粒子一样，能够与纳米粒子在表面的表面部分看起来一样，在表面部分的中间部分和活性，具有极易聚集的表面面积，其表面极易聚拢，表面面积缩小基于这种特性，可以极大地提高表面活性。

提供，聚水剂对四种不同类型的聚合物可以以一种特殊的性质进行聚合物、聚合物、线性、低粘度、聚合物等）物质，满足使用要求。

1. 纳米氧化铝的“被修饰”

01表面物理修饰

表面物理修饰一般是指利用修饰剂对纳米氧化铝粒子的物理作用，如利用范德华力的吸附、涂覆和包覆等，或指纯粹物理手段对纳米粉体实施表面改性的方法，如超声处理、光电子辐照处理以及热处理和等离子体处理。常见修饰方法有吸附、包覆、光辐射处理等。

（1）吸附

纳米氧化铝粒子在水溶液中分散性极差，易团聚。使用表面活性剂可以防止纳米粒子的团聚，使其分散更均匀。表面活性剂带有两个极性不同的集团，极性的亲水基团与水相溶，非极性的亲油基吸附到粒子的表面，这样在粒子表面活性剂向外伸展形成粒子束，阻止了颗粒间的相互接触，避免团聚的发生。

（2）包覆

与吸附方法一样，包覆也是通过范德华力等将异质材料沉积在纳米氧化铝的表面，形成核层为纳米氧化铝，壳层为与氧化铝无化学结合的“核－壳”结构，防止粒子间的团聚，通常包覆量较吸附量更大些。

（3）辐照处理

辐照技术是用电离辐射与物质相互作用产生的物理化学等效应的一门新技术，利用高能射线与物质相互作用，在短时间内把能量传递给氧化铝，使氧化铝表面发生电离和激发变化，产生各种效应，从而达到氧化铝粒子的改性。例如，紫外处理的纳米尺寸α－Al2O3分散性较好，当纳米氧化铝含量为6%时，PVC塑料的抗磨损性得到最大程度的改善。

（4）其它方法

实际上，在纳米粉体分散方面可用到的物理修饰方法有很多，如表面沉积、表面化学镀等，往往形成氧化铝基的复合材料，提高纳米粒子分散性的同时，也在一定程度上掩盖了纳米粒子本身特性。

02 化学修饰方法

纳米氧化铝表面残留部分羟基及剩余电荷，利用这种性质可有目的地选择改性剂使之进行化学反应，改变氧化铝表面的结构和状态，达到表面改性的目的。纳米氧化铝表面化学修饰常见的方法有以下几种：①偶联剂法；②接枝法；③接枝－包覆法。

（1）偶联剂法

纳米氧化铝粒子表面能较高，与表面能比较低的有机体系亲和性差。当两者共混时，容易形成相分离。解决方法通常采用偶联技术。偶联剂一般是双功能基团的化合物，可同时与无机物和有机物反应，当偶联剂处理时，其一端与氧化铝表面的羟基结合，另一端与分散介质作用。常用于纳米氧化铝表面处理的偶联剂有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等。

（2）接枝法

如前面所述，纳米氧化铝的表面存在活性的羟基，以羟基作为接枝反应的活性点，接枝油溶性基团，接枝物一般为小分子，本质上偶联处理也等同于接枝。该方法优点是接枝的量可以控制，效率较高。

（3）接枝－包覆法

这种方法先通过接枝或偶联技术在纳米氧化铝表面形成一层有机物(多为小分子)，然后再用引发剂使单体在粒子表面有机层上接枝聚合，最后形成以氧化铝为核，聚合层为壳层的无机－有机“核－壳”式结构。该法的优点是壳层厚度可以通过加入量来控制。

2 纳米氧化铝改性修饰聚合物

（1）改性聚烯烃

由于工业生产需要强度更高、耐磨损性更强和具有特殊功能的工程及功能材料，因此国内外在聚烯烃改性方面的研究特别活跃，经过纳米改性后的聚烯烃树脂，强度、韧性及电性能等方面普遍都能得到改善，其应用领域也正不断扩大。近年来纳米氧化铝改性聚烯烃的研究一直是纳米改性研究的热点之一。

（2）改性聚酯

Baskaran等研究了纳米Al2O3的质量分数对不饱和聚酯（UPR）的影响。结果表明，当纳米Al2O3的添加量为5％时，UPR／纳米Al2O3的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、玻璃化温度及储能模量均最大；唐国栋等通过熔融共混的方法制备了聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）／丙烯腈－苯乙烯－丙烯酸酯三元共聚物（ASA）合金并考察了纳米－Al2O3含量对PMMA／ASA合金性能的影响。结果表明，随着纳米Al2O3含量的增加，合金的表面磨损量大幅降低。

（3）改性聚酰胺

陈宇飞等利用溶胶－凝胶技术制备了纳米Al2O3改性纳迪克酰亚胺复合材料，并研究了纳米Al2O3添加量对该复合材料耐电晕性能和耐热性能的影响。结果表明，随着纳米Al2O3含量的增加，材料的耐电晕性能显著增强；

张玉庆等采用硅烷偶联剂KH－560对纳米Al2O3进行表面处理后与尼龙6（PA6）熔融共混制备PA6／纳米Al2O3复合材料，用扫描电镜观察了材料断面形貌，借助差示扫描量热仪研究了原料配比及降温速率对PA6／纳米－Al2O3复合材料结晶性能影响。结果表明，纳米Al2O3在PA6结晶过程中起异相成核作用，限制了PA6分子链运动，使复合材料玻璃化转变温度及结晶度提高。

（4）改性橡胶

周远翔等制备了液体硅橡胶（SiR）／纳米Al2O3，利用电声脉冲法测量了纳米Al2O3质量分数对SiR空间电荷特性的影响规律。根据空间电荷消散过程计算了不同纳米Al2O3质量分数SiR的陷阱深度，并分析了空间电荷对SiR性能的影响机理。试验结果表明随着纳米Al2O3质量分数的提高，相同外加场强下，SiR试品的空间电荷积聚量增加，撤压后消散也更为迅速。

Faghihi等采用扫描电镜和热重量分析法对丁晴橡胶（NBR）／纳米Al2O3混合体系进行了研究。结果表明，当纳米Al2O3的添加量为NBR质量的2.5%时，NBR／纳米Al2O3的拉伸强度较纯NBR提高了15%；当纳米Al2O3的添加量为NBR质量的7.5%时，复合材料的断裂伸长率由224%（纯NBR）降到约159%（NBR／纳米Al2O3）。同时，纳米Al2O3的加入能够改善混合体系的热稳定性，当纳米Al2O3的添加量为NBR质量的5%时，NBR／纳米Al2O3的最大热失重温度比纯NBR高3℃。