摘要：隨著我國現代科技創新研發的速度逐日加快，納米技術等新興技術已經滲透到諸多領域，為部分企業的發展和繁榮注入了技術活力。在高分子材料改性中，納米技術同樣具有較為深入的應用。基于此，本文將簡要介紹納米技術在高分子材料改性中的應用原理，并具體闡述納米技術在該領域的應用方向。
關鍵詞：納米技術；高分子材料；改性
引言：在我國科技騰飛的關鍵時期，納米已經成為大眾耳熟能詳的一個詞匯，作為度量宏觀與微觀世界大小與長度的單位，納米的研究領域和內容甚廣。所謂納米技術，具體指在納米量級范圍內對分子和原子進行加工處理的一種技術。通過對該技術的合理運用，可以實現新材料、新器件的制造，甚至是新工藝的研發。所以，整體來說該項技術具有較強的學科交叉性，在多個領域內均具有良好的發展前景，而本文將著重以高分子材料改性為背景介紹該項技術的具體應用。
一、納米技術的特征
納米材料是科技發展進步的產物，該材料在科研領域具有極高的應用價值。就現階段的研究成果來看，人們對于納米粒子的定義是，顆粒半徑在0.5~5毫米納米范圍內、位于原子簇和宏觀物體之間同時具有較強的表面和界面效應的粒子，該粒子無法被人眼所辨別，在當前階段的航天航空、陶瓷制造以及部分生物領域具有較為廣泛的應用。納米材料的物理特征和化學特征都相對比較鮮明，而伴隨著科學技術發展速度的逐漸加快，納米技術的升級和優化也整體呈現出良好的前景。所以，納米技術的理化性質也具有較強的優化空間，其在于高分子材料改性中的應用已經成為材料技術發展的一種必然趨勢，值得廣大研究人員高度關注。具體來說，納米粒子具有如下性質：
（一）表面與界面效應
納米微粒具有較大的比表面積，表面原子質量比較大，表面能高。正因為如此，納米微粒的表面原子化學活性基本都處于較高水平，使得納米原子能夠在高分子材料改性過程中呈現出強烈的表面效應。所以，當納米材料和部分高分子發生鍵合作用情況下，分子的鍵和力會大幅度增加，從而強化高分子復合材料的強度和韌性，提升其綜合性能。
（二）小尺寸效應
小尺寸效應同樣是納米微粒的典型特性。正常情況下，當超細微粒的尺寸和傳導電子的德布羅意波長相當時，周期性的晶體邊界條件可能無法持續存在，包括化學活性、光吸收、磁性等在內的一系列理化性質會發生改變。事實上，以納米材料的熔點為例，就現階段納米材料的研究數據來看，納米材料的熔點一般不會超過原材料的50%。所以，應用具有小尺寸效應和高流動性的納米材料對高分子材料的性能進行改良，可以相對比較有效的降低其摩擦系數、提升其延展性，并在一定程度上改善材料的表面光潔度。
（三）量子尺寸效應
在納米材料的尺寸低到一定限值情況下，費米能級附近的電子能級會發生改變，成為離散能級。相應作用條件下，納米材料會生成特異性催化和光催化性質等，便于對高分子材料改性。
二、高分子材料感性中納米技術的應用原理
自納米技術問世以來，我們經常可以聽到各個領域傳出納米技術被應用和升級的消息，這間接體現了科研領域對于納米技術的認可度。隨著我國經濟水平的逐漸發展進步，現代工業建設對高分子材料數量的需求與日俱增。所以，相關企業部門應該立足市場供需要求，不斷通過新技術的應用來提升高分子材料的性能和供應數量，從而為我國的工業化建設注入新鮮血液，推動我國科技實現質的飛躍。在這種大背景下，納米技術也就收獲社會各界的大量關注，其在高分子材料改性中的應用已經成為一種必然趨勢。
研究發現，在運用納米技術對高分子材料進行改性的過程中，其主要影響因素是納米粒子的表面和體積和宏觀粒子隧道效應，所以不同材料類型的納米粒子能夠對高分子材料產生不同的影響。具體來說，在相應的操作過程中，受到納米粒子理化性質的影響，高分子材料鏈中的作用力會發生轉換。而隨著納米材料和高分子材料理化反應的進一步加劇，前者表面會有大量的原子聚集，從而促使隧道效應發生。那么在這種情況下，為了促進納米粒子化學鍵的建立，粒子表面會逐漸呈現活性位置，最終在化學鍵的作用下優化高分子材料的整體性能。但是，使用納米技術對高分子材料進行改性絕非一件易事，其需要注重諸多的技術細節，所以要求相關研究人員必須在操作過程中對納米粒子的直徑進行嚴格把控，在大量的實踐研究中探究納米粒子直徑對于產品性質改善的具體影響，從而獲得更加優質的產品。最后，現有研究同樣證明了納米技術對于高分子材料性能和升緩的影響，所以在后續研究中同樣需要對這一問題展開深入探討。
三、納米技術在高分子材料改性中的應用方向
（一）塑料改性
納米技術在塑料改性中的應用十分廣泛，不僅可以在一定程度上增加塑料的已有性能，同時還有可能賦予塑料材質全新的性能。具體來說，在應用納米技術對塑料材料進行改性的過程中，首先塑料的致密感肯定會得到提升。其次，制造薄膜塑料時使用納米技術可以提升塑料的透明度、韌性以及強度，甚至在一定程度上使塑料的抗老化能力得到提高。以納米二氧化硅和二氧化鈦為例，兩種材料混合之后可以幫助塑料吸收大量紫外線，賦予塑料抗氧化性能。最后，納米技術在塑料改性中的應用還為塑料的功能化創新提供了新出路，結合現階段的研究進展來說，除卻上述性能的改良之外，部分納米粒子可以提升塑料的抗菌效應，部分納米粒子可以提升塑料的抗靜電能力，甚至塑料改性還具有極為廣闊的空間等待科研人員去探索。
（二）橡膠改性
根據我國現階段的工業發展建設情況來說，橡膠是高分子材料的重要構成，其在制造業領域的應用極其廣泛。而橡膠性質的改良在很大程度上也依靠納米技術來實現。具體來說，在橡膠材料中增加碳黑納米粒子，材料的強度和耐磨性將得到顯著提升。但是，在這一過程中，要高度注重對一些細節問題的控制，比如說技術研究人員要嚴格把控納米碳黑粒子的尺寸，否則可能會導致納米碳黑離子的尺寸和橡膠耐磨性不成關聯。也就是說，在正確利用納米離子對橡膠進行改性的情況下，納米粒子的尺寸越小，則最終橡膠耐磨性的改良效果越好。除此以外，納米技術的應用對于橡膠材料色澤的提升也具有積極意義，可以有效的將黑色的橡膠改成其他顏色。最后，橡膠在與納米氧化硅的反應中會形成立體的網狀結構，其韌性和彈性就會有所提升，甚至會獲得良好的抗老化能力并屏蔽部分紫外光。
（三）化學纖維改性
運用納米技術對化學纖維的性質進行改良，可以綜合改善化學纖維的各項性能。比如說，通過在化學纖維中增加二氧化碳可以提升其抗紫外線能力，生活中的遮陽傘就利用該項技術。再比如說，在化學纖維中添加納米二氧化鋅和氧化硅可以達到除臭和凈化的效果；增加納米氧化鋅可以提升其抗紫外線和抵御細菌的能力等等。整體來說，化學纖維改性關系到我們的實際生產生活，由此可見，納米技術的化學纖維改性具有較為廣闊的發展空間。
四、結束語
綜上所述，納米技術在塑料、橡膠以及化學纖維改性中都展現出了良好的價值優勢，具有較大的研究開發空間。因此，相關研究人員應該就納米技術在高分子材料改性工作中的運用問題再接再厲，推進高分子材料的改進和升級。
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