利用納米材料對(duì)聚合物進(jìn)行改性以開發(fā)具有納米功能特性的聚合物基無機(jī)納米復(fù)合材料是高分子材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。納米材料在聚合物基體中的均勻分散以及無機(jī)納米粒子與聚合物基體的優(yōu)異的界面結(jié)合是實(shí)現(xiàn)聚合物基納米復(fù)合材料的功能化與高性能化兩大關(guān)鍵因素。復(fù)合材料界面是復(fù)合材料極為重要的微觀結(jié)構(gòu)，界面的性質(zhì)直接影響著復(fù)合材料的各項(xiàng)性能。固體物理研究所納米材料和納米技術(shù)應(yīng)用發(fā)展中心的研究人員在聚酯基無機(jī)納米復(fù)合材料界面結(jié)構(gòu)研究方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在高分子領(lǐng)域重要期刊愛思唯爾期刊《聚合物》（Polymer）上。
聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一種最為常見的通用高分子材料，在合成纖維和工程塑料方面有著重要的應(yīng)用。研究人員通過對(duì)PET/二氧化硅納米復(fù)合材料進(jìn)行界面結(jié)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn)在原位聚合過程中，PET的單體首先在二氧化硅表面以共價(jià)鍵的形式進(jìn)行接枝反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行PET分子鏈與二氧化硅形成微交聯(lián)結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上研究人員設(shè)計(jì)并合成了一系列聚酯基無機(jī)納米復(fù)合材料并研究了其熱力學(xué)性能。
在前期的工作中，研究人員通過原位聚合成功地制備了單分散的PET/二氧化硅納米復(fù)合材，對(duì)材料的結(jié)晶行為、熱穩(wěn)定性的研究發(fā)現(xiàn)納米二氧化硅在提高PET基體的結(jié)晶速率和熱穩(wěn)定性方面有著重要的作用。通過固相縮聚后對(duì)材料進(jìn)行熔體紡絲獲得高模低縮復(fù)合工業(yè)絲。這些研究結(jié)果對(duì)聚酯材料作為纖維、薄膜和工程塑料使用的性能提高中具有重要意義。相關(guān)的應(yīng)用研究結(jié)果已申請(qǐng)專利6項(xiàng)，授權(quán)4項(xiàng)，完成國家863計(jì)劃一項(xiàng)，正在主持國家科技支撐計(jì)劃課題一項(xiàng)，且有部分研究成果正在逐步向企業(yè)轉(zhuǎn)化。
（《聚合物》（Polymer），doi:10.1016/j.polymer.2009.01.008，Xiayin Yao，Ping Cui）