聚合物纳米杂化材料的制备论文

1、材 料 化 学 专 业杂化材料结课论文题 目: 聚合物纳米杂化材料的制备班级学号: 1209 姓 名: 授课教师: 哈尔滨理工大学化学与环境工程学院2015年7月 1日摘 要聚合物纳米材料由于其大比表面积的特殊性质，使之在纳米和分子水平范围内具有特殊的应用性能，已成为材料科学中最为热门和前沿的研究领域。有机无机杂化材料兼具聚合物的低密度、高韧性、可塑性以及无机材料的透明性、高折射率、表面坚硬性等诸多优良性质，同时容易剪裁成具有特殊结构的材料，如微胶囊、核壳型颗粒、毛细管等等 ，所以有机一无机杂化纳米材料在光学、催化、微电子、包装、生物、制药等行业内都有巨大的潜在应用。目 录摘要I第1章 绪 论

2、11.1 聚合物纳米粒子杂化材料的介绍11.1.1 在无机粒子外包覆聚合物11.1.2 在聚合物胶粒外包覆无机物31.1.3 一步直接聚合法合成含有无机结构的杂化纳米粒子31.1.4 在无机粒子外包覆聚合物4第2章 聚合物纳米粒子杂化材料的制备方法62.1 共混法62.1.1 溶液共混法62.1.2 熔融共混法62.1.3 乳液共混法72.2 溶胶-凝胶法72.3 纳米粒子原位生成法82.4 单体原位聚合法82.5 自组装法92.6 超声波法9第3章 聚合物纳米粒子杂化材料的结构表征113.1 电子显微镜113.2 红外光谱113.3 X射线光电子能谱113.4 X射线衍射113.5 力学性能

3、123.6 光学性能与应用123.6.1 吸光特性123.6.2 吸波性能123.6.3 光致色变特性133.7 敏感性能133.8 催化性能133.9 电学性能143.10 磁性能与应用14总 结15参考文献16千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行第1章 绪 论1.1 聚合物纳米粒子杂化材料的介绍聚合物材料在现代生活中应用广泛，具有各种各样的性能，如导电性聚合可以像金属材料一样应用于电学的各行各业，但是一些导电性聚合物如聚苯胺、聚吡咯等聚合物虽合成方法较简单，具有较高的导电率，但是

4、很难像其他高分子聚合物那样易加工成型，且在高温和潮湿环境下不能长期使用1，聚酯和聚酯纤维虽具有高模量、高强度、耐酸，耐热性等优点，但其因其可燃性而应用受到限制2。聚氯乙烯等一些树脂类聚合物在橡胶方面应用广泛，但其脆性大、热稳定性差，在热、氧气、光等环境下性能下降3。为了提高、优化各种聚合物的各种性能，用纳米粒子对其进行掺杂，得到聚合物纳米粒子杂化材料，这种材料能够充分体现聚合物的一些性能如密度小、强度高、耐腐蚀、易加工等特点，也能够体现纳米粒子所具有得体积效应、表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应，特别是还能够产生一些常规材料所不具备的新的性能，使其在生物、医药、化工、材料、电子、催化剂、传感器

5、、生物等方面有着广阔的应用前景4-6。目前国内外许多科研工作者都通过高科技手段，采用纳米新技术以及先进的制造工艺，将纳米粒子用于聚合物和杂化材料的改性中，以提高其各种性能，并取得了许多可喜的研究成果。本文主要综述近年来聚合物纳米粒子杂化材料的几种主要的制备方法以及各种性能和应用情况。1.1.1 在无机粒子外包覆聚合物为了增加有机无机间的亲和力，偶联剂在此类制备过程中被广泛应用，Carris等利用有机钛偶联剂，在二氧化钛胶粒表面通过化学键作用或物理缠结作用包覆了一层聚甲基丙烯酸甲酯聚合物 。Espiard等用类似的方法，用甲基丙烯酸一3三甲氧基硅丙酯(MPS)作为偶联剂，在硅胶体外包裹一层甲基丙

6、烯酸乙酯聚合物 ，这种杂化胶体颗粒可形成完全透明的膜，且具有与硫化橡胶类似的优良的力学性能 。Carris等对用憎水基团改性过的钛胶体颗粒，使十二烷基硫酸钠吸附于其表面，然后引发聚合反应形成有机层 。带有正电荷的氧化铁胶体颗粒表面，可成功吸附双层十二烷基硫酸钠乳化剂而保存胶体稳定 ，在吸附过程中利用超声分散，避免聚并 。后来，Quaroni等利用油酸在银胶体粒子表面的吸附，形成聚苯乙烯聚丙烯酸甲酯共聚物壳n ，同样，油酸也可以在磁性胶体颗粒外吸附，进而制备杂化粒子。单体同样能够先吸附于无机粒子表面，然后再引发聚合。主要是选用带有酸性或碱性的单体，利用酸碱作用机理进行吸附，然后与苯乙烯、甲基丙烯

7、酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯在粒子表面进行共聚，由此合成的杂化粒子制成的膜具有高玻璃化、高透明度等特点。Armes等利用碱性的4乙烯基吡啶与表面为酸性的二氧化硅胶体颗粒之问的吸附，然后引发聚合形成杂化纳米粒子。Mafikanos等用类似的方法，使用相应的单体聚合形成聚吡咯和聚甲基吡咯金杂化颗粒 。另外，使用可聚合的表面活性剂(如甲基丙烯酸二甲基乙基氨盐)，其兼具表面活性剂和单体的作用，它的吸附提高了包覆的效率 。另外一种路线是在无机粒子表面利用与粒子表面电荷相反的引发剂进行吸附，后引发聚合反应，其吸附过程可由介质的pH值控制 17。AIBA与合适的表面活性剂一起吸附后，可在二氧化硅胶体颗

8、粒表面引发聚合并在其表面杂凝聚，形成杂化粒子 。根据二氧化硅胶体颗粒的大小，这种杂化粒子分别呈现出草莓状结构和规整的核壳结构 。最近，利用微乳液聚合方法制备杂化纳米粒子也被广泛研究，这种方法是在无机粒子外吸附憎水物，后分散于憎水单体中，然后加入到含有表面活性剂的水溶液中，高速搅拌后形成单体包裹于无机粒子外的胶束，引发聚合后即形成杂化纳米粒子 ，其关键是无机粒子在单体中的分散。Erdem等利用聚异丁烯琥珀酰胺良好的稳定作用，在二氧化钛胶体颗粒外成功进行了聚合 。1.1.2 在聚合物胶粒外包覆无机物利用溶胶凝胶反应，在聚合物胶粒外通过无机物的烷氧基化合物的水解一缩合反应可制备有机一无机杂化粒子。虽

9、然理论上所有无机物的烷氧基化合物都可以用于此种反应，但实际上由于水解缩合反应的动力学因素，最终已应用的无机物仅局限于钛和硅。Margel在毫米级的聚苯乙烯颗粒外成功用正硅酸乙酯(TEOS)的水解缩合反应，在Ps外包覆了一层二氧化硅，在聚合的同时需加入PVP作为稳定剂 。Shisho等在粒径约为420nm的聚苯乙烯粒子外用四丁氧基钛在乙醇溶液中的水解缩合反应，在聚苯乙烯颗粒外包上一层30nm左右的二氧化钛无机层，此反应也需要PVP来作为稳定剂29j。在更小的粒径范围内，此类聚合反应最大的问题就是水解缩合而成的无机氧化物容易自身成核，形成二级粒子，解决此问题的关键为增加有机、无机之间的亲和力。Ti

10、ssot等利用硅烷偶联剂MPS，利用MPS中的双键接枝到聚合物粒子表面，引入了硅氧烷基团，增加了与TEOS间的亲和力，然后在乙醇中 或水中 进行TEOS的原位缩合反应，形成纳米杂化粒子，自组装成杂化纳米粒子。近年来，用这种方法在聚合物胶体粒子上自组装各种无机粒子如二氧化钛粒子 、氧化铁磁性粒子 等已比较成熟。Caruso等则首先提出层层自组装(LayerbyLayer)方法，这种方法实际上是上述方法的延续，利用聚电解质和无机粒子间的不同电性，在胶体粒子表面一层一层进行吸附，这样可以制得多组分的杂化纳米粒子，这些组分包括硅 、半导体材料 、纳米碳管 刮等。1.1.3 一步直接聚合法合成含有无机结

11、构的杂化纳米粒子这里所指的杂化纳米粒子，是指含有si一0一si 无机网络结构的乳胶粒子，这种方法是通过含有硅氧烷基团的乙烯基单体与其它单体的共聚，在聚合过程中，硅氧烷基与水接触，并水解缩合成si一0一si 无机网络结构，使粒子成为杂化纳米粒子，如图3所示。但乳液聚合过程中的水解缩合反应可导致乳液不稳定，不能形成纳米粒子。Liles等通过控制反应介质的pH值为7左右，使水解缩合反应减少 ，得到了稳定的PSSiO 杂化纳米粒子；Ladika则通过控制滴加含硅氧烷基单体的速率来控制反应过程，制备得到了稳定的PMMASiO，杂化纳米粒子 。Masaaki等利用硅氧烷基中长链烷基的水解速率慢的特点，用含

12、较长链的硅氧烷基单体进行聚合，也得到了稳定的PSSiO，杂化纳米粒子 ；Moelnaar等先合成了带电负性的硅氧烷基单体，减小了硅氧烷基的水解缩合速率，成功进行了此类合成 。最近，Marcu等通过微乳液聚合方法，减少了反应过程中单体与水的接触，所以明显减少了乳胶粒的聚并，合成了稳定的杂化纳米粒子 ；Ni等则通过对伴有水解缩合反应的乳液聚合体系的成核、微结构形成过程的研究，综合运用控制分散介质pH值、控制体系中功能型单体的浓度、采用半连续方法合成了具有核一壳结构的杂化纳米粒子 。1.1.4 在无机粒子外包覆聚合物两性嵌段聚合物可以在溶剂中呈现出多种形态，所形成形态由溶剂的极性和此嵌段聚合物化学结

13、构决定。将这种嵌段共聚物溶于与水不互溶的有机溶剂中，然后加入少量水，聚合物可形成胶束(胶束内部亲水，外部亲油)，从而使胶束内部成为金属化合物母体发生反应的场所 ，最后形成以无机粒子为核，嵌段共聚物为壳的杂化纳米粒子。Bronstein等用嵌段聚合物PS一6一PEOCPC(十六烷基溴阳离子表面活性剂)先形成胶束，然后金属铂盐和还原剂在其中反应形成杂化粒子 。Gohy等则报道了一种对pH值敏感的核。壳王冠型杂化纳米粒子，它是以PS6P2VPbPEO作为外包胶束，其内金属金通过还原反应得到。另外，也可以形成疏水的聚合物段在内，亲水的带有能发生水解缩合反应基团的段在外，形成胶束后，加入水解一缩合反应的

14、催化剂使亲水部分发生交联，得到聚合物核无机壳型的杂化纳米粒子。第2章 聚合物纳米粒子杂化材料的制备方法聚合物纳米杂化材料的制备是探索高性能杂化材料的一条重要途径,材料的制备是性能研究的基础，因此，纳米杂化材料的制备是材料科学领域中重要研究的课题也是目前研究的一个热点。近年来发展建立起来的制备方法也多种多样，各种制备方法并非截然分开，有可能互相渗透，这些制备方法主要有溶胶凝胶法、共混法、自组装法、原位生成法、超声波法等。2.1 共混法该方法是首先合成出各种形态的纳米粒子，再通过各种方式将其与有机聚合物混合7。此种方法的优点是，纳米粒子与聚合物的合成分步进行，可控制纳米粒子的形态、尺寸，方法简便经

15、济、易于实现工业化，缺点是纳米粒子的比表面积和表面能极大，粒子之间存在较强的相互作用，极易产生团聚，失去纳米粒子的特殊性质;而聚合物本身粘度又较高，纳米粒子与聚合物很难达到理想的纳米尺度杂化。通常采用表面活性剂、偶联剂、表面覆盖、机械化学处理和接枝等方法对纳米粒子进行处理，以提高纳米粒子在基质材料中的分散性、相容性和稳定性。此外，常采用加强搅拌混合，如超声波和高速搅拌等方式来提高纳米粒子在基质材料中的分散效果。共混法可分为溶液共混、乳液共混和熔融共混。2.1.1 溶液共混法溶液共混是先将聚合物溶入溶剂中，加入纳米粒子，充分搅拌使之均匀分散，再除去溶剂而制备聚合物纳米粒子杂化材料的方法8。羊海棠

16、等9用溶液共混法制备出PP/Si02杂化材料。2.1.2 熔融共混法熔融共混法是将聚合物融体与纳米粒子共混而制备聚合物纳米杂化材料的一种常用方法。由于有些聚合物的分解温度低于熔点，不能用此种方法，使得适合该法的聚合物种类受到限制，在熔融共混过程中，熔体具有较高的粘度，纳米粒子在加热时碰撞机会增加，易于团聚，两相的混入和分散是相当困难的。为此，共混设备必须提供足够大的剪切力，使熔体产生足够的形变和流动，以利于纳米粒子及其团聚体的混入、破碎，分散。孙阁彪等10通过熔融共混法将经适当表面处理的纳米TiO2粒子均匀地分散在聚丙烯(PP)中，制备出PP/ TiO2聚合物纳米粒子杂化材料。任显诚等11通过

17、对纳米级CaCO3粒子进行表面预处理和熔融共混工艺制备了PP/CaCO3聚合物纳米粒子杂化材料。2.1.3 乳液共混法乳液共混法是先制备聚合物乳液(外乳化型或内乳化型)，再与纳米粒子进行均匀混合，最后除去溶剂（水）而制备聚合物纳米粒子杂化材料的方法。外乳化法由于乳化剂的存在，一方面可以使纳米粒子更加稳定，分散更加均匀；另一方面也会影响杂化材料的一些物化性能，特别是对电性能影响较大。内乳化型既有外乳化的优点，又能克服外加乳化剂对材料电学光学性能的影响，性能更好。鲁德平等12以纳米A12O3为种子进行乙酸乙烯酯的乳液聚合，得到了PVAc/A12O3聚合物纳米粒子杂化材料。2.2 溶胶-凝胶法溶胶-

18、凝胶法13是制备聚合物纳米粒子杂化材料应用最早的方法，指的是将硅氧烷或金属盐等前躯体溶于水或有机溶剂中形成均质溶液，在酸、碱或盐的催化作用下促使溶质水解，生成纳米粒子并形成溶胶14，随着水解的缩聚反应的进行，溶胶的粘度进一步增加，最后成为凝胶。凝胶经过陈化、干燥成为干凝胶。溶胶-凝胶法的特点是可在温和的条件下进行，两相分散均匀，通过控制前驱物的水解-缩合来调节溶胶凝胶化过程，从而在反应早期就可以控制材料的表面与界面，有利于实现纳米甚至分子尺度上的杂化。该法目前存在的最大问题在于凝胶干燥过程中，由于溶剂、小分子、水的挥发可能导致材料内部产生收缩应力，影响材料的力学和机械性能。尽管如此，溶胶-凝胶

19、法仍然是目前应用最多，也是较完善的方法之一。2.3 纳米粒子原位生成法纳米粒子原位生成法是一种简单，高效的制备聚合物纳米粒子杂化材料的方法。这种方法是在聚合物网络中利用相应的前驱体，一步实现聚合物与纳米粒子的杂化15。这种方法的特点是，纳米粒子直接在聚合物基体中成核、生长，从而抑制了不必要的纳米粒子聚集。优点在于聚合物链中的官能团能够稳定生成的纳米粒子，可以有效地控制粒子的大小，阻止纳米粒子的团聚。另外，这种原位生成的纳米粒子通常和聚合物有很强的作用，一方面保证了纳米粒子在聚合物中良好的分散性和均一性，通常还可以作为聚合物的交联点来稳定聚合物，提高纳米复合材料的稳定性，这对于保护材料的稳定性和

20、功能性来讲是非常重要的。缺点在于未反应的前驱体原料以及副产物会影响最终目标材料的性质。2.4 单体原位聚合法单体原位聚合法是将经过表面处理的纳米粒子加入到单体中，混合均匀，然后在适当条件引发单体发生聚合的方法17。原位聚合法可在水相中进行，也可在油相中进行。单体可进行自由基聚合，也可进行缩聚反应。该方法适用于大多数聚合物基纳米粒子杂化材料的制备。由于聚合物单体分子较小，粘度低，表面有效改性后的纳米粒子容易均匀分散，因此保证了体系的均匀性及各项物理性能18。典型杂化材料有SiO2PMMA，TiO2聚丙烯酸酯19等杂化材料。原位聚合法反应条件温和，制备的杂化材料中纳米粒子分散均匀，粒子的纳米特性完

21、好无损，同时在聚合过程中，只经一次聚合成型，不需热加工，避免由此产生的降解，从而保持了基本性能的稳定。但原位聚合法的使用有较大的局限性，因为该方法仅适用于含有金属、硫化物或氢氧化物的胶体粒子，只有这些胶体粒子才能使单体分子在溶液中进行原位聚合，制得所需要的聚合物纳米粒子杂化材料。2.5 自组装法自组装是分子与分子在一定条件下，依赖非共价键分子间作用力自发连接成稳定的分子聚集体的过程20。分子自组装的原理是利用分子与分子或分子中某一片段与另一片段之间分子识别，相互通过非共价作用形成具有特定排列顺序的分子聚集体。它主要包括L-B成膜技术、逐层自组装技术、和仿生合成。这里主要介绍L-B成膜技术。LB

22、膜法22是利用具有疏水端和亲水端的两亲分子在气液界面的定向性质，来制备聚合物纳米杂化材料。用LB膜法制备的纳米杂化材料，既具有纳米粒子特有的量子尺寸效应，还具有LB膜分子层次有序、膜厚可控、易于组装等优点。缺点是杂化基体多为分子量相对较低的有机聚合物，膜的稳定性相对较差21。通过改变成膜材料、纳米粒子的种类及制备条件，可以改变材料的光电特性，因此在微电子学、光电子学、非线性光学和传感器等领域有着十分广阔的应用前景。2.6 超声波法超声波法23的原理是使用超声波震荡破坏较大团聚体中小微粒之间的库仑力或范德瓦尔斯力，使小颗粒分散到基质中。这种方法进行聚合物纳米粒子杂化材料的合成在实验室中较常用23

23、，它在搅拌状态下把纳米粒子加入到混合液中，然后通过超声波传递能量并使能量作用于较大的纳米微粒团聚体，来平衡纳米微粒之间的范德华力以及其他表面作用力从而破坏纳米粒子的团聚。超声波用于微细颗粒悬浮体的分散效果虽然较好，但耗能大，实际应用目前还存在许多问题，尚处于实验室研究阶段。从超声波的作用机理上分析，其对水性混合物的分散效果较好，对高勃度的聚合物混合物效果不是很明显，随着科学技术的不断发展，超声波法将会实现工业化。第3章 聚合物纳米粒子杂化材料的结构表征由于杂化材料具有比单一材料更多的可变结构参数，通过调节这些参数可以在很宽的范围内改变杂化材料的物性，但也是导致纳米杂化材料的结构研究比单一材料的

24、更加复杂。聚合物纳米粒子杂化材料受纳米粒子的组成与含量，纳米粒子的聚集形态，聚合物包覆层的厚度，粒子与基体间的界面结构等结构参数的控制,下面简单介绍几种常用的结构表征手段。3.1 电子显微镜电子显微镜包括扫描(SEM)电镜和透射(TEM)电镜两种，主要用于观察纳米粒子的形貌，在杂化材料中的分布情况，测量评估纳米粒子的粒径和粒子的分布，是表征纳米材料最直观，可靠的方法之一。3.2 红外光谱红外光谱是研究表征分子结构的一种有效手段，可以用来研究分子的化学键情况。用于杂化材料表征时，在杂化前，聚合物和纳米粒子各自都表现出本身所特有的特征吸收峰，在杂化之后，可以看到聚合物与纳米粒子本身的特征吸收峰，但

25、是聚合物的一些伸缩振动吸收峰会发生变化，说明纳米粒子与聚合物成功地发生了杂化，形成了一定的化学键。3.3 X射线光电子能谱X射线光电子能谱(XPS)由于其对材料表面化学特性的高度识别能力,成为材料表面分析的一种重要技术手段，主要用来测量元素的化合价。3.4 X射线衍射X射线衍射传统地应用于测定晶体结构，目前也广泛用于纳米杂化材料晶型的测定与表征。3.5 力学性能材料的力学性能包括冲击强度、拉伸强度、弯曲模量、断裂伸长等，是结构型材料的主要考察指标。在聚合物纳米粒子杂化材料中，由于纳米尺寸的分散相具有较大的比表面积和较高的表面能，且具有刚性，因此，填加纳米粒子增强材料的聚合物纳米杂化材料通常都具

26、有比同组分的常规复合材料或者单组分聚合物材料的力学性能好。3.6 光学性能与应用3.6.1 吸光特性纳米粒子对一定波长的光具有良好的吸收性能，其吸光能力大大超过体相材料和大尺寸颗粒。由于聚合物纳米粒子杂化材料中纳米粒子能够保持本身的一些特性，利用这种特性制备的纳米杂化材料具有很强的吸光性能，可在许多方面加以应用。例如，在塑料制品表面涂上一层含有能吸收紫外线的聚合物纳米粒子杂化胶，这层透明涂层可以防止塑料老化。纳米氧化铝、氧化铁、氧化硅等纳米粒子具有很强的吸收中红外频段光线的特性，加入纤维做成织物后可以对人体释放的红外线起到屏蔽作用，可以增强保温作用。导电性和磁性纳米粒子对不同波段的电磁波有强烈

27、的吸收作用，因此与聚合物材料杂化后可以做成具有电磁波吸收性能的涂料、覆膜或结构材料，用于军事隐身防护材料制备。Dope等35采用熔融共混法制备出PMMA掺杂体积为70%的PMIvIA/SiO2聚合物纳米杂化材料，厚度为1.0mm的该材料，其吸光率达99%。3.6.2 吸波性能纳米粒子由于其尺寸远小于红外线、雷达波的波长，对红外线、雷达波等不同波段的电磁波有强烈的吸收作用，这种特性在电磁波隐形和声隐形方面有重要的应用，可以制造出各种隐形材料。3.6.3 光致色变特性利用半导体聚合物和纳米粒子杂化材料的光诱导电化学反应，可以制备光之变色材料，彩色显示材料等。3.7 敏感性能由于纳米粒子表面积大，表

28、面活性能高，对周围环境极其敏感，可广泛用作敏感材料。环境（温度，气氛 ，光，湿度）的变化会引起纳米粒子电学，光学等行为的变化，而且纳米粒子在基体中的聚集结构也会发生变化，引起粒子协同性能的变化。因此可望利用纳米粒子制成敏感度高的小型化，低能耗，多功能传感器。如气体传感器，红外线传感器，压电传感器，温度传感器和光传感器。3.8 催化性能催化剂的催化活性与催化剂的比表面积成正比，而纳米粒子的高表面能又可以增强催化能力，因此具有大比表面积和高表面能的纳米杂化材料是非常理想的催化剂形式。纳米粒子与聚合物杂化之后，既可以保持纳米催化剂的高催化活性，又可以通过聚合物的分散作用提高纳米催化剂的稳定性。这种催

29、化剂最显著的是光催化活性很高。相对于普通的催化剂只能吸收紫外光起到光催化作用，聚合物纳米粒子杂化催化剂却能在较微弱的可见光源下具有较高的光催化活性。如氧化锌纳米粒子与聚氯乙烯杂化催化剂在200800nm范围内有强吸收39，具有较强的催化活性。这可能是由于聚氯乙烯煅烧得到共轭聚合物上-电子转移引起的40，聚氯乙烯分解脱氯化氢变为-共轭结构41，共轭结构的聚合物是有效的电子給体，在自然光的作用下被激发，电子可以从共轭聚合物转移到无机半导体氧化锌纳米粒子上，电子在氧化锌纳米粒子上被捕获，就产生电子空穴的有效分离，增强光催化性能。3.9 电学性能很多导电性纳米粒子与聚合物进行杂化可以制备聚合物杂化导电

30、材料，如可以制成导电涂料、导电胶等，在电子工业上有广泛应用。纳米粒子常用金、银、铜等金属纳米粒子或者炭黑，某些金属氧化物纳米粒子也有应用。聚合物与纳米粒子进行杂化可以大大提高材料的电性能。导电聚合物与纳米粒子杂化的材料的电导率处于半导体电导率范围内，影响导电性能的因素很多，主要包括聚合物分子链的掺杂状态，氧化剂的种类，聚合物与纳米粒子之间的相互作用，纳米粒子的含量等。以聚苯胺纳米粒子杂化材料为例，由于樟脑磺酸离子对聚苯胺与间甲酚溶剂间的氢键作用，增加了共轭高分子链共轭缺陷的规则性，从而提高了聚苯胺的电导率42。3.10 磁性能与应用由于纳米粒子的小尺寸效应和久保效应，其磁性能与块状材料截然不同

31、，10-25nm的铁磁纳米粒子的矫顽力比相同的宏观材料大1000倍，而当矫顽力小于10nm时，矫顽力变为0，表现为超顺磁性。纳米粒子与聚合物进行杂化之后，能够保持其特有的磁性，因此聚合物杂化材料的磁性主要来源于磁性纳米粒子。这种材料在自旋极化设备等磁性材料方面具有潜在的应用，可以作为药物载体材料、磁性记录媒介材料、高频吸波材料、屏蔽材料等43-45，也可以制成各种磁卡、磁流体，广泛应用于电声器件、阻尼器件、旋转密封等领域。这些材料中纳米相的矫顽力随温度的降低而增加，这是由于在较低的温度下自旋热激发能较低46。千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。“结论”以前的所有正文内容都要编写在此行之前

32、。总 结1 聚合物纳米粒子杂化材料同时具有聚合物和纳米粒子的优点,大大提高了聚合物的各种性能。2 赋予杂化材料一些新的性质,使其在光、电、磁等领域具有独特的应用前景。3 一方面应更深入研究聚合物纳米粒子杂化材料的结构与性能的关系,探究改善各种性能的机理，以便提高杂化材料的可设计性,使聚合物纳米杂化材料的性能具有更大的可调性。4 另一方面，杂化材料新功能的开发以及原料种类、含量以及杂化条件对成品材料性能的影响都是以后研究的重点。参考文献1 王华林,余锡宾,王长友等,PMTES/SiO2有机无机杂化材料的研究,高分子材料科学与工程J,2003,298(6):398-426.2 王维瑛,ZnO/Polymer纳米杂化材料的制备与性能研究D,合肥工业大学,2010,(8):2-10.3 欧宝丽,王文韫,聚合物/无机纳米复合材料的应用及其制备研究J.实验室研究与探索,2008,27(1):26-28.4 羊海棠,杨瑞成,冯辉霞等,纳米二氧化硅粒子增韧聚丙烯的研究J,甘肃工业大学学报,2003,29(2):34-36.5 孙阁彪,吴刚,徐瑞芬等,纳米TiO2的表面处理及聚丙烯/TiO2杂化体系的研究D,2002,16(12):47-51.6 任显诚,白兰英,王贵恒.纳米级CaCO3粒子增韧增强聚丙烯的研究.中国塑料J,200