纳米粒子的粒径一般在1nm～100nm之间,是一种介于宏观粒子和分子之间的亚稳态中间物质,它主要具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应四方面的特征,以上四种效应是纳米粒子及纳米固体的基本特性,它使纳米粒子和固体呈现许多奇异的物理、化学性质,从而在材料、电子、光学、生物、航天、抗菌、染料、医学和催化等高技术领域展现出了良好的应用前景。本项目的研究目的是利用原位气泡拉伸法(ISBS法)制备纳米/高聚物复合材料的的可行性。 在前人已有的基础上,利用几个基本的气泡振动方程和MathCAD软件编程,对影响气泡振动的一些因素进行计算机模拟,来确定这些因素对气泡振动的影响程度。由振动方程和模拟得知,气泡振动在在气泡内外压力差和高聚物熔体的粘滞力、表面张力等共同作用下产生振动。本文对气泡内外压差、高聚物熔体的密度、表面张力、熔体粘度、松弛时间、熔体温度、气泡内气体种类、熔体温度、气泡体扩散系数、以及气泡初始半径、熔体压力等进行模拟,得出它们对气泡振动的影响。通过模拟得知,气泡振动的频率可以达到MHz,已经达到超声波的范围,所以原位气泡拉伸法中提出的利用气泡振动的超生作用对颗粒进行分散,在理论上完全可行。但是不难发现,气泡增长时不仅气泡表面的粒子会发生粒径的变化,熔体内部距离气泡表面一定距离的粒子也会受到巨大的分散作用,说明ISBS的分散作用不仅仅局限于泡孔周围。因此,本文进一步研究影响气泡拉伸速率的因素以及拉伸速率在聚合物熔体中分布规律,定量评价ISBS方法的有效作用距离。 在纳米粒子的分散方面,做了一定的研究,讨论了几种因素对分散的影响,找到了合适的原位气泡拉伸法分散工艺条件,基本实现了纳米粒子在聚合物中的纳米级分散。