国内外对应用纳米技术改性聚合物开展了广泛的研究, 已取得不少技术突破, 并且成功地制备了各种聚合物/纳米粒子复合材料,如聚合物/纳米CaCO3、聚合物/纳米SiO2、聚合物/纳米TiO2及聚合物/纳米粘土等纳米复合材料。
与原有的聚合物相比, 其性能都有了较大的提高,而且加工性能也有了一定的改善。虽然国内用纳米粒子增强泡沫塑料的研究较少, 但是由于纳米粒子相对于泡孔壁的小尺寸及其强的表面活性易于生成良好的界面, 单位体积内具有更多的粒子数量而起到成核剂的作用,使泡孔密度更大、泡孔更小,这对于泡沫塑料的增强有很大的潜力。相信纳米粒子增强泡沫塑料一定会成为今后泡沫塑料高性能化研究的新热点。
泡沫塑料制备方法:
发泡方法无论采用什么方法发泡,其基本过程都是:在液态或熔态塑料中引入气体,产生微孔;使微孔增长到一定体积;通过物理或化学方法固定微孔结构。按照引入气体的方式,发泡方法有机械法、物理法和化学法。机械法:借助强烈搅拌,把大量空气或其他气体引入液态塑料中。工业上主要用此法生产脲醛泡沫塑料,可用作隔热保温材料或影剧中布景材料(如人造雪花)。
CaCO3增强用作泡沫塑料填料的CaCO3主要有固相粉碎型和沉淀型两种。前者的粒径约20 um,后者粒径为0. 05~ 10 um。泡沫塑料中加入CaCO3后能提高其强度、耐热性, 减小线胀系数、收缩率。
空心玻璃微球的直径为10 ~ 100 um, 其球形表面可以减少树脂内部的应力集中。在界面良好的条件下, 空心玻璃微球能够提高硬质泡沫塑料的压缩强度和压缩弹性模量、拉伸强度和拉伸弹性模量、弯曲强度和弯曲弹性模量及耐热性, 同时还能提高硬质泡沫塑料的尺寸稳定性、摩擦性能,减少收缩率。与其它用于泡沫塑料增强的微粒相比,空心玻璃微球因其本身的低密度(仅为0.3 g /cm3左右)而易于制得低密度的增强泡沫塑料。