纳米塑料的优异性能

纳米塑料是无机纳米粒子（硅酸盐、碳酸钙、Si02、Ti02、SiO、A1203、云母、石英粉等）以纳米级尺寸（一般为l~100mn)均勻分散在塑料母体树脂中的复合材料，也被称为聚合物基纳米复合材料。根据母体树脂不同可分类为纳米尼龙、纳米聚烯烃、纳米聚酯、纳米聚甲醛等。由于纳米粒子尺寸和彼此间距离非常近，具有独特的量子尺寸效应、表面效应、界面效应、体积效应、宏观隧道效应、小尺寸效应和超塑性，使纳米塑料具有独特的物理力学性能，已成为复合材料发展的最尖端产品之一。
①高强度和高耐热性。
用插层技术制备的纳米塑料可将无机物的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与聚合物的韧性、可加工性完美地结合起来。含有少量（不超过10%，通常5%左右）黏土的纳米塑料与常规玻璃纤维或矿物(30%)增强复合材料的刚性、强度、耐热性相当。但纳米塑料质轻，具有高的比强度、比模量而又不损失其冲击强度，能够有效减小制品的质量，方便运输。同时，由于纳米粒子直径小于可见光波长，纳米塑料具有好的光泽度和良好的透明度以及耐老化性。这些优点是其他材料无法相比的，所以纳米塑料一出现，立刻受到人们的青睐。
②高阻隔性。
由于聚合物基体与黏土片层的良好结合和黏土片层的平面取向作用，纳米材料表现出良好的尺寸稳定性和良好的气体阻透性。纳米塑料的高阻隔性使其广泛应用于高级包装材料，例如精制食品、药品、化妆品、生物制品和精密仪器等。
③高阻燃窒息性。
有些纳米材料还具有很高的自熄性、很低的热释放速率（相对聚合物本体而言）和较髙的抑烟性，是理想的阻燃材料。例如把聚己内酯硅酸盐纳米塑料和未填充的聚己内酯放在火中30s,取出后纳米塑料就停止燃烧，并保持其完整性；与此相反，未填充的聚合物则继续燃烧，直到样品被破坏为止。如纳米尼龙6，当黏土含量为5%时，其热释放速率的峰值（评价材料火灾安全性的关键因素）可以下降到50%以下。因此，国外有文献称这种纳米塑料制造技术是塑料阻燃技术的革命。
④良好的热稳定性。
将硅酸盐的耐高温性用于纳米塑料，使其耐热性和热稳定性明显提高。例如聚二甲基硅氧烷（PDMS)-黏土纳米塑料与未填充的聚合物相比，其分解温度大大提高，从提高到5001。由此可知，由于PDMS分解成易挥发的环状低聚物，但纳米材料的透过性很低，从而使挥发性分解物不易扩散出去，提高了塑料的热稳定性。在聚酰亚胺——蒙脱土体系中，热稳定性也大大提高。随着蒙脱土含量的增加，纳米塑料的热膨胀系数显著降低，蒙脱土含量仅4%时热膨胀系数就下降近1/2,热稳定性明显增加。在纳米黏土尼龙（NCH)中，产物的热变形温度（HDT)提高了近1倍，此时黏土含量仅5%左右，
随着黏土含量的增加，HDT也逐渐增加。
⑤良好的导电性。
电子产品、火药、弹药等产品的包装都需要进行防静电。在防静电塑料产品的开发研究上，利用纳米级的炭黑、金属粒子或金属氧化物等进行填充处理，可大大提高塑料的导电性，且使温度对纳米塑料导电性的影响变小。