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浅谈外表改性

摘要：本文主要总结了各种材料的改性及改性剂对其的影响，其中还

涉及到各种改性方法及对材料改性的展望。

关键字：外表改性纳米金属

1引言

外表改性是指在保持材料或制品原性能的前提下，赋予其外表新

的性能，如亲水性、生物相容性、抗静电性能、染色性能等。外表改

性的方法有很多报道，大体上可以归结为:外表化学反响法、外表接

枝法、外表复合化法等。

外表改性技术(surfacemodifiedtechnique)那么是采用化学

的、物理的方法改变材料或工件外表的化学成分或组织结构以提高机

器零件或材料性能的一类热处理技术。它包括化学热处理(渗氮、渗

碳、渗金属等);外表涂层(低压等离子喷涂、低压电弧喷涂、激光重

熔复合等门薄膜镀层(物理气相沉积、化学气相沉积等)和非金属涂层

技术等。这些用以强化零件或材料外表的技术，赋予零件耐高温、防

腐蚀、耐磨损、抗疲劳、防辐射、导电、导磁等各种新的特性。使原

来在高速、高温、高压、重载、腐蚀介质环境下工作的零件，提高了

可靠性、延长了使用寿命，具有很大的经济意义和推广价值。

2外表改性对不同材料性能的影响

2.1对SF/PP复合材料性能的影响

剑麻纤维〔SF〕因具有较高的比强度和比模量而成为树脂基体较

好的天然纤维增强材料，适用于制备本钱低、比模量高和耐冲击的纤

维/树脂复合材料。国内常用马来酸酐接枝聚丙烯或有机硅烷为界面

相容剂，来提高SF/PP复合材料的力学性能，外表改性可以提高纤维

与PP基体的黏合性。使SF/PP复合材料的力学性能和流动性能提高，

【1】

吸水率下降。

2.2对羟基磷灰石蛋白吸附的影响

羟基磷灰石因为与人体骨组织中的无机组分相近而被广泛应用

于有机/无机复合物中。但是,HAP外表具有亲水性,大多数应用

于骨修复的有机材料具有疏水性,两者的极性差异导致了界面相容

性下降,进而降低复合物的力学性能。克服这一困难最常用的方法就

是对HAP外表改性,它一方面可以增强复合物的力学性能,另一方

面可以使HAP在基体间均匀分散,有利于复合物的蛋白质和细胞吸

附。采用ATRP法在HAP外表接枝上PMMA,随着接枝含量的增加,改

.

性HAP颗粒在水溶液中的分散性增加,并以BSA和LSZ两种蛋白测

定了HAP以及改性粒子对蛋白质的吸附和释放。在吸附过程中,改性

g-HAP比纳米HAP的单位质量蛋白质吸附量大,说明HAP外表接枝

疏水性聚合物可以增加蛋白质吸附性能;在释放过程中,改性后BSA

【2】

的释放速率也比HAP快。

2.3对片状锌粉分散稳定性的影响

采用物理化学法，将实验室自制锌粉分别添加钛酸酯偶联剂、硅

烷偶联剂和十二烷基苯磺酸钠进行

外表改性，利用沉降法测试高度研究改性前后锌粉的分散稳定性。结

果说明，不同种类、不同浓度的外表改性

剂对锌粉的分散稳定性有较大的影响；其中，经1．0％钛酸酯偶联剂

改性后锌粉的分散稳定性有了明显的改

【3】

善，与进口粉的分散稳定性接近。

纳米CeO2的外表改性

由于纳米CeO2颗粒比外表积大、外表活性高，在使用过程中极易

发生次生团聚，分散稳定性变差，影响其所具备的特性功能，因此如

何改善颗粒在水相介质中的分散和稳定是关键。纳米CeO2外表改性的

效果用颗粒在水介质中的粒度分布及zeta电位进行评价，平均粒径

越小、粒度分布越窄，稳定性越高，说明改性效果越好。工艺条件：

1)改性剂质量浓度60g/L、改性温度25℃、改性时间4h、搅拌速

率150r/min，pH9～11的工艺条件下，制备得颗粒粒度均匀、

【4】

在水介质中根本到达单分散的纳米CeO2分散液