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2019年6月10日 星期
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俄罗斯研发出
聚合物复合材料合成新方法

  本报讯 俄罗斯科学院西伯利亚分院催化研究所在采用含钛催化剂合成聚乙烯的聚合工艺过程中直接添加碳纳米管,所获得的聚合物复合材料中碳纳米管分布均匀,具有强度高、抗辐照和低温老化的性能特点。相关成果发布在《Composites Science and Technology》期刊上。

  该技术基本工艺过程是,先在多层碳纳米管的表面固定含有氯化钛的聚合催化剂的纳米颗粒,再将处理后的碳纳米管置于反应釜中进行乙烯聚合以形成聚合复合材料。从熔融态乙烯转变成固态聚乙烯的过程中会形成由非晶态分子联接的晶体单元,晶体单元越多,则聚合物材料的密度越高,相应材料的刚性、拉伸强度和对化学物质作用的稳定性越高。聚合物材料的X射线相分析发现,碳纳米管是乙烯聚合化的中心,晶体形成的触发和生长首先是发生在纳米管表面,之后深入到聚合物的其他部位。

  进一步的研究发现,碳纳米管上生成晶体单元的量直接取决于复合材料中纳米管的含量,只有在多层碳纳米管含量高的情况下才能得到大量的晶体,并且碳纳米管可作为晶体定向晶种决定聚乙烯链的方向。此项成果可用于特定功能聚合物材料的制造,赋予材料新的特定性能。科研人员计划下一步开始项目的中试生产。

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