摘要：随着我国现代科技创新研发的速度逐日加快，纳米技术等新兴技术已经渗透到诸多领域，为部分企业的发展和繁荣注入了技术活力。在高分子材料改性中，纳米技术同样具有较为深入的应用。基于此，本文将简要介绍纳米技术在高分子材料改性中的应用原理，并具体阐述纳米技术在该领域的应用方向。

关键词：纳米技术；高分子材料；改性

引言：在我国科技腾飞的关键时期，纳米已经成为大众耳熟能详的一个词汇，作为度量宏观与微观世界大小与长度的单位，纳米的研究领域和内容甚广。所谓纳米技术，具体指在纳米量级范围内对分子和原子进行加工处理的一种技术。通过对该技术的合理运用，可以实现新材料、新器件的制造，甚至是新工艺的研发。所以，整体来说该项技术具有较强的学科交叉性，在多个领域内均具有良好的发展前景，而本文将着重以高分子材料改性为背景介绍该项技术的具体应用。

一、纳米技术的特征

纳米材料是科技发展进步的产物，该材料在科研领域具有极高的应用价值。就现阶段的研究成果来看，人们对于纳米粒子的定义是，颗粒半径在0.5~5毫米纳米范围内、位于原子簇和宏观物体之间同时具有较强的表面和界面效应的粒子，该粒子无法被人眼所辨别，在当前阶段的航天航空、陶瓷制造以及部分生物领域具有较为广泛的应用。纳米材料的物理特征和化学特征都相对比较鲜明，而伴随着科学技术发展速度的逐渐加快，纳米技术的升级和优化也整体呈现出良好的前景。所以，纳米技术的理化性质也具有较强的优化空间，其在于高分子材料改性中的应用已经成为材料技术发展的一种必然趋势，值得广大研究人员高度关注。具体来说，纳米粒子具有如下性质：

（一）表面与界面效应

纳米微粒具有较大的比表面积，表面原子质量比较大，表面能高。正因为如此，纳米微粒的表面原子化学活性基本都处于较高水平，使得纳米原子能够在高分子材料改性过程中呈现出强烈的表面效应。所以，当纳米材料和部分高分子发生键合作用情况下，分子的键和力会大幅度增加，从而强化高分子复合材料的强度和韧性，提升其综合性能。

（二）小尺寸效应

小尺寸效应同样是纳米微粒的典型特性。正常情况下，当超细微粒的尺寸和传导电子的德布罗意波长相当时，周期性的晶体边界条件可能无法持续存在，包括化学活性、光吸收、磁性等在内的一系列理化性质会发生改变。事实上，以纳米材料的熔点为例，就现阶段纳米材料的研究数据来看，纳米材料的熔点一般不会超过原材料的50%。所以，应用具有小尺寸效应和高流动性的纳米材料对高分子材料的性能进行改良，可以相对比较有效的降低其摩擦系数、提升其延展性，并在一定程度上改善材料的表面光洁度。

（三）量子尺寸效应

在纳米材料的尺寸低到一定限值情况下，费米能级附近的电子能级会发生改变，成为离散能级。相应作用条件下，纳米材料会生成特异性催化和光催化性质等，便于对高分子材料改性。

二、高分子材料感性中纳米技术的应用原理

自纳米技术问世以来，我们经常可以听到各个领域传出纳米技术被应用和升级的消息，这间接体现了科研领域对于纳米技术的认可度。随着我国经济水平的逐渐发展进步，现代工业建设对高分子材料数量的需求与日俱增。所以，相关企业部门应该立足市场供需要求，不断通过新技术的应用来提升高分子材料的性能和供应数量，从而为我国的工业化建设注入新鲜血液，推动我国科技实现质的飞跃。在这种大背景下，纳米技术也就收获社会各界的大量关注，其在高分子材料改性中的应用已经成为一种必然趋势。

研究发现，在运用纳米技术对高分子材料进行改性的过程中，其主要影响因素是纳米粒子的表面和体积和宏观粒子隧道效应，所以不同材料类型的纳米粒子能够对高分子材料产生不同的影响。具体来说，在相应的操作过程中，受到纳米粒子理化性质的影响，高分子材料链中的作用力会发生转换。而随着纳米材料和高分子材料理化反应的进一步加剧，前者表面会有大量的原子聚集，从而促使隧道效应发生。那么在这种情况下，为了促进纳米粒子化学键的建立，粒子表面会逐渐呈现活性位置，最终在化学键的作用下优化高分子材料的整体性能。但是，使用纳米技术对高分子材料进行改性绝非一件易事，其需要注重诸多的技术细节，所以要求相关研究人员必须在操作过程中对纳米粒子的直径进行严格把控，在大量的实践研究中探究纳米粒子直径对于产品性质改善的具体影响，从而获得更加优质的产品。最后，现有研究同样证明了纳米技术对于高分子材料性能和升缓的影响，所以在后续研究中同样需要对这一问题展开深入探讨。

三、纳米技术在高分子材料改性中的应用方向

（一）塑料改性

纳米技术在塑料改性中的应用十分广泛，不仅可以在一定程度上增加塑料的已有性能，同时还有可能赋予塑料材质全新的性能。具体来说，在应用纳米技术对塑料材料进行改性的过程中，首先塑料的致密感肯定会得到提升。其次，制造薄膜塑料时使用纳米技术可以提升塑料的透明度、韧性以及强度，甚至在一定程度上使塑料的抗老化能力得到提高。以纳米二氧化硅和二氧化钛为例，两种材料混合之后可以帮助塑料吸收大量紫外线，赋予塑料抗氧化性能。最后，纳米技术在塑料改性中的应用还为塑料的功能化创新提供了新出路，结合现阶段的研究进展来说，除却上述性能的改良之外，部分纳米粒子可以提升塑料的抗菌效应，部分纳米粒子可以提升塑料的抗静电能力，甚至塑料改性还具有极为广阔的空间等待科研人员去探索。

（二）橡胶改性

根据我国现阶段的工业发展建设情况来说，橡胶是高分子材料的重要构成，其在制造业领域的应用极其广泛。而橡胶性质的改良在很大程度上也依靠纳米技术来实现。具体来说，在橡胶材料中增加碳黑纳米粒子，材料的强度和耐磨性将得到显著提升。但是，在这一过程中，要高度注重对一些细节问题的控制，比如说技术研究人员要严格把控纳米碳黑粒子的尺寸，否则可能会导致纳米碳黑离子的尺寸和橡胶耐磨性不成关联。也就是说，在正确利用纳米离子对橡胶进行改性的情况下，纳米粒子的尺寸越小，则最终橡胶耐磨性的改良效果越好。除此以外，纳米技术的应用对于橡胶材料色泽的提升也具有积极意义，可以有效的将黑色的橡胶改成其他颜色。最后，橡胶在与纳米氧化硅的反应中会形成立体的网状结构，其韧性和弹性就会有所提升，甚至会获得良好的抗老化能力并屏蔽部分紫外光。

（三）化学纤维改性

运用纳米技术对化学纤维的性质进行改良，可以综合改善化学纤维的各项性能。比如说，通过在化学纤维中增加二氧化碳可以提升其抗紫外线能力，生活中的遮阳伞就利用该项技术。再比如说，在化学纤维中添加纳米二氧化锌和氧化硅可以达到除臭和净化的效果；增加纳米氧化锌可以提升其抗紫外线和抵御细菌的能力等等。整体来说，化学纤维改性关系到我们的实际生产生活，由此可见，纳米技术的化学纤维改性具有较为广阔的发展空间。

四、结束语

综上所述，纳米技术在塑料、橡胶以及化学纤维改性中都展现出了良好的价值优势，具有较大的研究开发空间。因此，相关研究人员应该就纳米技术在高分子材料改性工作中的运用问题再接再厉，推进高分子材料的改进和升级。

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