纳米材料的表面改性可大致分为以下几点:
1.表面覆盖改性。利用表面活性剂覆盖于纳米粒子表面,赋予粒子表面新的性质。常用的表面改性剂有硅烷偶联剂、钛酸酯类偶联剂、硬脂酸、有机硅等。
2.机械化学改性。运用粉碎、摩擦等方法,利用机械应力作用对纳米粒子表面进行激活,以改变表面晶体结构和物理化学结构。这种方法使分子晶格发生位移,内能增大,在外力的作用下活性的粉末表面与其它物质发生附着,达到表面改性的目的。
3.外膜层改性。在纳米粒子表面均匀地包覆一层其它物质的膜,使粒子表面性质发生变化。
4.局部活性改性。利用化学反应在纳米粒子表面接枝对纳米粒子表面改性。
5.利用沉淀反应进行表面改性。利用有机物或无机物在纳米粒子表面沉淀一层包覆物以改变其表面性质。
在队上方法中,最简单和最常用的方法是添加界面改性剂,即分散剂、偶联剂等。分散剂能降低填料粒子的表面性能,改善填料的分散状况,但不能改善填料粒子各基体界面结合。偶联剂则可和基体有强的相互作用。
纳米材料的表面改性根据表面改性剂与粒子表面之间有无化学反应,可分为表面物理吸附、包覆改性和表面化学改性;依表面改性剂不同,大体可分为两种,即偶联剂改性与锚固聚合改性。此外,还有其它分类方法,各种分类方法并不是完全独立的,而是相互关联的。 |