纳米材料是指一维或二维尺寸小于100纳米的材料,它的粒径小,比表面积大,由于量子效应和表面效应,纳米材料的物理、化学性能、电性能较微米级的材料都有很大的差别。聚丙烯由于综合性能优异,获得了广泛的应用。但它的韧性不好,当把它用于汽车保险杠时,必须对其进行增韧改性。传统的改性方法是用弹性体增韧,这种工艺已比较成熟。它的主要缺点是加工性能差,流动性能不好,成本较高。产品强度不好,而且要用大量的外汇进口弹性体。而用刚性的纳米材料增韧聚丙烯,可在增韧的同时,提高聚丙烯的刚性和流动性,成本也不高,且不需要耗用外汇。
由于纳米粒子高的表面能容易团聚,在塑料基体中难以分散,用纳米级滑石粉母粒造粒机共混法进行改性,是在共混前先对载体材料进行偶联剂表面处理,利用偶联剂表面包覆载体材料改性技术覆盖于纳米粒子表面,而赋于粒子表面新的性质。适当的表面修饰可有效地钝化纳米粒子的表面,防止硬团聚的产生。纳米粒子加入到熔融树脂中进行共混分布、分散塑化加工成型,仅利用现有的表面活化技术、共混技术难以获得纳米尺度的均匀混和分布、分散,也就无法体现纳米材料所特有的性能,因而如何加强对表面活化处理技术与共混技术的研究创新,控制纳米相的团聚与分散,有效地防止纳米粒子在制备和应用过程中的团聚。众所周知,由于有机高聚物的表面或界面性质的不同,无机纳米级粉体颗粒填料与高聚物基体材料相容性较差,难以在基体材料中均匀分散;纳米级颗粒有自发聚集的趋势,颗粒度越细团聚现象越严重,如何解聚团聚体使纳米颗粒均匀分散是首要解决的应用技术问题,因而直接或过多地填充往往容易导致材料的某些力学性能下降以及易脆化等缺点。因此,除了对纳米颗粒的粒度分布有一定的要求外,必须对其进行改性,依靠改性剂表面进行吸附、反应、包覆或成膜实现表面改性,以降低粉体颗粒的表面能,改善其表面的物理化学特性,增强与有机高聚物的相容性和在有机基体材料中的迅速均匀分散性。纳米级粉体颗粒表面改性的目的是改善材料的力学性能,赋予材料特殊的物理化学性能,提高机械强度及综合性能等。以纳米尺度均匀地分散于聚合物基体中后,将能大大改进和提高复合改性材料的综合性能,故纳米粒子在聚合物中达到均匀分布、分散就成了影响复合改性材料的关键。