通常把纳米粉体材料加入橡胶基体中所得之复合体(即填充纳米材料的橡胶胶料)称为纳米橡胶，如同纳米粉体与纤维复合后得到纳米纤维一样。在了解了“纳米材料”的含意之后，再来介绍有关纳米的几个概念是必要的。纳米是物理学中的长度计量单位，它是微米(μm)的lO-1 ，或l毫米(mm)的lO-6，或l米(m)的l0-9。
纳米材料任何材料当其一相的任一维的尺寸少于100 nm时，即称为纳米材料。按几何形状的不同，纳米材料可以是粒径<100 nm的零维纳米粉体；也可以是径向尺寸<l00 nm但长度不限的一维纳米纤维或二维纳米膜；还可以是三维纳米块。按材质分，纳米材料可以是金属或非金属的。按相结构分，可以是单相或多相的。按原子排列分，可以是晶态或非晶态的。纳米材料都具有“纳米效应”，因为当物质进入纳米量级后，其在光、电、热力学方面都会产生特异化。
橡胶工业常用的纳米材料以非金属类为主，可分为金属氧化物(如氧化锌、三氧化二铝、二氧化钛)，无机盐类(如轻质碳酸钙)，以及不属于以上两类的第三族群，即粒径<l00 nm的炭黑，常用炭黑中除热裂法炭黑外均属于这一范畴。
纳米复合材料 它是无机纳米材料与有机非纳米材料(主要是高分子材料)复合所得之材料。把纳米级粉体材料加入橡胶中所得之复合体，即橡胶工业大量应用的纳米复合材料，例如将生胶与白炭黑或炭黑混炼所得之胶料都是纳米复合材料，也可称纳米橡胶。
纳米材料的共有特性反映在不同于常规(非纳米)材料的特性上。其中包括特有的表面(或界面)效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等。
纳米材料在橡胶中的应用尚处于起步阶段，到目前为止已经付诸实际应用的有以下几个方面：
(1)用于提高橡胶的力学性能 作为填充材料，只要细度达到纳米级，都能起到这方面的作用，如纳米碳酸钙，它比普通(非纳米)碳酸钙的补强效果大得多。
(2)用于提高硫化活性 如纳米氧化锌用于橡胶中作为硫化活性剂时，可大大减量。大量试验表明，2份纳米氧化锌可抵5份普通氧化锌，即可以减量60％，而氧化锌减量对硫化胶的物理性能无影响。
(3)用作氯丁橡胶的交联剂 可实现减量2O％ ～40％ 。
(4)用作灭菌剂 能有效抑止细菌繁殖，可用于胶鞋，解决其闷、潮、臭的问题。
(5)用作增白剂 白色纳米粉体材料的粒子越细，白度越高，故白色纳米粉体都具此种功能，适合于生活用橡胶制品。
(6)用于功能橡胶除上述用途之外，有些纳米材料还具有特殊功能，如高抗老化特性等。总之，随着纳米材料进入橡胶工业，今后纳米橡胶的应用领域肯定会与日俱增，不断扩大。
|
