中科院泰兴纳米材料厂

纳米级二氧化钛与塑料制造业的应用
纳米级二氧化钛是国家火炬计划项目和国家重点新产品项目。
材料工业、信息和能源产业，并称现代社会文明的三大支柱。纵观人类社会的文明史，可以清楚地看到，每一种重要的新材料的发现和应用，都把人类支配自然的能力提高到一个新的水平。材料科学技术的每一次重大突破，都会引发一场生产技术的革命，大大加速社会发展的进程。在21世纪即将来临的今天，世界各国的科学家都不约而同地把目光投向另一种新型材料一纳米材料。并且断言，纳米技术标志着人类的科学技术进入了一个新的时代----纳米科技时代。
“纳米”是一种长度单位，1纳米（nm）等于十亿分之一米（m）。打一个形象化的比喻：相当于一根头发丝直径的十万分之一。纳米材料又称纳米相材料。常规材料基本颗粒直径小到几微米，大到几毫米，包含几十亿个原子。而纳米材料中的基本颗粒直径不到100纳米，包含的原子不到几万个。习惯上，把基本颗粒直径在1-100nm范围内的材料统称谓纳米材料。
科学家们通过对纳米材料的研究发现，“纳米”的确是个非常特殊的尺度。它能带给人们很多意想不到的奇迹，许多物质一旦被制成材料后，它们的理化性质就会发生很大的变化，具有常规材料所不具备的奇异或反常的理化性质。从哲学上讲，是典型的由量变到质变的实例。例如：普通铜是良导体，但纳米级铜就不导电，而力学性质（指断裂强度）比普通铜高五倍；绝缘的二氧化硅，处于20nm时，电阻下降几个数量级；我们日常用的普通陶瓷坚硬、易碎，而当我们把烧制陶瓷的原材料粉碎成纳米尺度的微粒，再制成纳米陶瓷后，能具有弹力；高分子塑料加入纳米材料制成的刃具，能达到金刚石的坚硬度。纳米材料不仅具有奇异的功能，而且可使装置、用具微型化。如用纳米材料制成的超微型“纳米****”，重量只有100克左右；“纳米无人驾驶飞机”的大小与一只麻雀差不多大；据报道，最近美国科学家向中央情报局展示了他们研制成功的微型发动机，小到令人惊讶的地步---1000台发动机在5平方厘米
的地方就可摆下。
普通塑料易老化，不耐温。若添加1-5%的nm-tio2，制成的塑料制品能吸收95%以上的紫外线，耐光、耐热及耐****碱性能均好于普通塑料。到2001年，扬子、金陵、燕山、大庆、齐鲁、兰化等国内大型石化企业塑料粒子年产量约300万t，全部改性年需nm-tio2可达1500t。在塑料行业添加新型无机杀菌剂，会起到抗菌、杀菌作用。
nm-tio2表面包覆银、铜离子，制成新型杀菌剂，对所有细菌都有较强的杀菌功能；若将此添加于塑料板材中，可使其制成的盆、杯、空调、冰箱、电话机等产品具有杀菌自洁功能，具有广阔的应用前途。