2 无机纳米粒子的表面改性[2]
2.1　表面物理包覆
        包覆一般是指组分间除范德华力、氢键或配位键相互作用外,没有离子键或共价键的结合。用适当的方法(如超声法)使无机纳米微粒在高分子溶液或熔体中分散,其表面吸附的高分子不仅减少了范德华力,而且产生一种新的空间位阻斥力,因此粒子之间再发生团聚将十分困难。
        表面物理包覆可分为两种:一种是将中极性和高极性的聚合物吸附在无机纳米粒子表面,达到改性的目的,如刘茜等采用聚乙二醇处理的SiC可防止其发生团聚。另一种是把单体吸附在无机纳米粒子表面,然后引发单体聚合,实现微粒表面的高分子包覆。郭卫红等将纳米级SiO2分散到单体MMA中,通过引发在位聚合,使无机纳米粒子均匀地分散在树脂基体中制得纳米SiO2/MMA复合材料,其冲击强度与PMMA相比有所提高,经扫描电镜观察,在纳米SiO2含量为4%时,体系的冲击断面呈现出韧性断裂。
2.2　表面的化学改性
        对纳米粒子进行有机物表面化学改性常用的方法可分为表面活性剂法、有机单体聚合法和粒子表面接枝聚合改性法。表面活性剂法是利用表面活性的有机官能团等与粒子表面进行化学吸附或化学反应,从而使表面活性剂(通常有:硅烷、钛酸酯类偶联剂、硬脂酸、有机硅等)覆盖于粒子表面。有机单体聚合法是通过高能辐射、微波诱导等离子体处理等方法,使无机微粒表面含有的少量结合羟基产生具有引发活性的活性基,从而引发单体在其表面聚合。如容敏智用60Coγ-射线引发将聚合物接枝到纳米SiO2粒子表面,然后和PP熔融共混,拉伸实验表明,PP的韧性得到了大幅度的提高,而且屈服强度也得到了提高。粒子表面接枝聚合改性是通过在无机微粒表面偶联反应接上可直接聚合的有机基团(或者经处理可产生自由基的有机基团),就可以在无机物表面很容易地接枝上各种乙烯基聚合物。Tsubokawa等用相应硅烷偶联剂处理纳米SiO2粒子表面,使其表面引入氯丙基、氨丙基和甲基丙烯基丙氧基等官能团,然后用引发剂引发乙烯基单体的聚合,就可以使聚合物接枝在SiO2表面。