俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院催化研究所在采用含鈦催化劑合成聚乙烯的聚合工藝過程中直接添加碳納米管，所獲得的聚合物復(fù)合材料中碳納米管分布均勻，具有強(qiáng)度高、抗輻照和低溫老化的性能特點(diǎn)。相關(guān)成果發(fā)布在《Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ》期刊上。
該技術(shù)基本工藝過程是，先在多層碳納米管的表面固定含有氯化鈦的聚合催化劑的納米顆粒，再將處理后的碳納米管置于反應(yīng)釜中進(jìn)行乙烯聚合以形成聚合復(fù)合材料。從熔融態(tài)乙烯轉(zhuǎn)變成固態(tài)聚乙烯的過程中會(huì)形成由非晶態(tài)分子聯(lián)接的晶體單元，晶體單元越多，則聚合物材料的密度越高，相應(yīng)材料的剛性、拉伸強(qiáng)度和對(duì)化學(xué)物質(zhì)作用的穩(wěn)定性越高。聚合物材料的Ｘ射線相分析發(fā)現(xiàn)，碳納米管是乙烯聚合化的中心，晶體形成的觸發(fā)和生長首先是發(fā)生在納米管表面，之后深入到聚合物的其他部位。
進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，碳納米管上生成晶體單元的量直接取決于復(fù)合材料中納米管的含量，只有在多層碳納米管含量高的情況下才能得到大量的晶體，并且碳納米管可作為晶體定向晶種決定聚乙烯鏈的方向。此項(xiàng)成果可用于特定功能聚合物材料的制造，賦予材料新的特定性能。科研人員計(jì)劃下一步開始項(xiàng)目的中試生產(chǎn)。
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