在MSU大学开展的另一项工作是来源于植物的茎干的纳米纤维素晶须的研究，这是一种用于聚合物增强的材料。Drzal教授分析说：“纳米晶须的硬度是玻纤的两倍，再加上它们是可持续的、可更新的资源。但是它们的提取工艺涉及到酸化、腐蚀性冲洗、沉淀和过滤。如果你不得不采取这种工艺，成本价格将达到每磅4～5美元。““我们正在研究一项被称为氨爆破法（ammoniaexplosion）的工艺，一个同事已经取得了专利权，它将纳米晶须分离并对氨进行回收。我们认为这种对纳米晶须进行清洗、分离和浓缩的工艺是非常有效的，而且成本也较低。”纳米填料的应用功效被大肆吹捧的初期阶段过后，众多
塑料制品加工厂已经恢复理智，着重考虑应用纳米填料的真正利益所在，这是德国普立万公司（PolyOne）的工程材料部和TPE欧洲业务部主管MarcSetzen针对纳米填料应用的看法。他表示：“纳米填料并不便宜，只有在与其它价格不菲的助剂或填料相对比，纳米填料具备一定的性能优势之后，人们才会考虑使用。”巴斯夫公司工程塑料业务部的StefanWalter则认为，人们在制订纳米塑料制品的技术标准及研发可行的加工工艺方面进展缓慢。他举例指出，巴斯夫公司在K2004展会上新推介了一种商品名为UltradurHighSpeedB4300G2的树脂，这是采用玻璃纤维和纳米填料增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）树脂。该牌号材料既没有阻隔性能，也不阻燃，但改善纳米塑料扩大应用仍有待技术突破英国适用市场信息咨询公司（BBC）的分析家曾经预计，未来5年内，在全球范围内纳米材料的应用规模可能达到1003万吨，该类产品的市场交易额有望达205亿美元。但到目前为止，纳米技术真正实现了市场化应用的产品和范围仍然有限。Manynanodesignsarestillwaitinginthewings雄戈编译在非常高的放大倍数下观察剥离的石墨纳米片层材料的边缘。这是MSU的科研人员所研究的天然石墨材料某家塑料制品加工厂应用这种树脂，在一套8模腔的模具上，
注塑成型1.5g重的ISDN和DSL连接头。而如采用传统牌号的PBT树脂在这套模具上加工连接头，很可能会出现充模不满的缺陷，同时在连接头的加强筋较薄之处，通常还会存在空气气泡。而这种缺陷将导致高废品率、昂贵边角料增多、制品卡在模具内难于脱模等不利情况。采用提高了流动性能的新型纳米填充品级树脂后，可减小模具上设置的浇口数量，并可缩短25％的加工周期。Walter介绍说，这种牌号树脂是由未涂覆的有机物颗粒组成，而其中不含硅酸盐。可取代具有极优秀充模质量的间规立构聚苯乙烯树脂材料，这是一种由陶氏化学公司针对市场需求而推出的特种材料。美国Nylon公司已开发出4个牌号的经表面处理的纳米粘土填充尼龙6品级材料，其结构设计为两侧墙面和按固定模数分布的隔板。两侧墙面的长度决定墙的长度，墙面的宽度决定了箱体的高度（现最大宽度为1200mm）。隔板的宽度决定了墙的宽度，隔板的间隔按500mm的固定模数分布（也可按客户要求分布）。在隔板上焊接上一排横向连接铰链，在墙面上对应焊接上一排纵向连接铰链，插上连接销隔板与墙面以铰链形式连接在一起所示。2塑料土工挡墙工程应用设计与施工2.1塑料土工挡墙工程应用设计国道主干线GZ40宁陕筒车湾至洋县槐树关XH－47标段，K170＋285～＋350路段右侧二级坡口上为K170＋380三里店改路。该路段上部地层为淋虑成因弱膨胀土，下部为河床相卵石质土、砂土。为保证改路及边坡的稳定，将此段右侧原设计30cm厚浆砌片石护坡变更为塑料土工挡墙。具体设计要求如下：（1）塑料土工挡墙由挡板格室与拉筋格室2部分构成。两者规格分别为：挡板格室格的围空面积20×20cm，格室高度60cm，格室壁厚1.2mm；拉筋格室的焊距40cm（等效直径25.5cm），格室高度10cm，格室壁厚1.2mm.格室平面组间连接使用专用构件。（2）挡板格室和拉筋格室的质量技术要求为：拉伸强度大于20MPa，焊点剥离强度大于100N／cm，连接处强度大于200N／cm，低温脆化温度－60℃，维卡软化温度125℃。（3）柔性挡墙拉筋格室层间采用12A3锚钉联接，锚钉长0.5m，横向间距1.0m，纵向间距2.0m，且交错布置。锚钉须做作防腐处理。（4）柔性挡墙地基回填灰土为3∶7灰土，压实度应大于90％。（5）柔性挡墙基础加固钉使用12A3钢筋，并作防腐处理。加固钉之间横向间距1.0m，纵向间距为2.0m，交错布置钉长1.0m.2.2塑料土工挡墙工程应用施工为保证塑料土工挡墙工程质量，其施工要求如下：（1）土工格室是一种新型的土工合成材料，格室焊接点强度对护坡稳定性起控制作用。因此，施工前应对格室焊接点强度进行抽样测试，抽样数不得小于1次／1000m2。（2）格室要充分展开，使用专用构件连接，并有效地固定在坡面上。（3）塑料土工挡墙的拉筋格室中充填砂土要求采用人工方法均匀压实。塑料土工挡墙拉筋格室充填土和上覆土压实度要求达到95％。3应用效果塑料土工挡墙墙体稳定，侧向位移较小，效果良好。按当地材料工费单价核算，塑料土工挡墙可降低造价24％，经济效益显著。从工程应用可以看出：塑料土工挡墙与拉筋层的加筋作用共同分担了墙后填土的压力，具有较好的稳定性，工程造价低廉，经济效益显著。由于目前土工格室柔性挡墙工程应用还比较少，仍需进一步推广应用。，其商品名为Nycoa，应用目标是制造草坪和公园用除草设备的燃油箱、娱乐休闲器械等，而这类设备要求具备良好的抗冲击性能，以及燃油蒸气阻隔性能。Nylon公司的技术服务工程师PratikShah说，应用Nycoa9020牌号加工的燃油箱，其燃油蒸气阻隔性能要比
吹塑成型的HDPE油箱提高98％，比用尼龙6加工的燃油箱提高46％。公司正在与行业内的合作伙伴一道，对4项用途进行研究和开发，其中一项已成熟。PratikShah还表示，Nylon公司开发的Nycoa与“超坚韧”尼龙66品级材料相对比，由于纳米粘土起着成核剂的作用，从而具有降低50％的加工温度、获得高光泽的制品表面、降低制件壁厚和重量、缩短加工循环周期等优点。Nylon公司总裁PeterH.Shepard特别评价了Nycoa的熔融特性，其中纳米颗粒具有无规律的分散特性，这种性能改进有可能是通过现场聚合作用而获得的。而现场聚合意味着在Nycoa材料中，粘土的填充重量分数仅为2％￣3％，即可取得最高达12％或更高填充份量的熔融混炼效果。比利时Domo公司是一家PP制造商，该公司正在推出Tecnoline牌号尼龙6／PP共混料，其中含有5％的纳米硅酸盐。这种共混料可与尼龙66相媲美。以其出色的耐热性能，适用于加工汽车发动机罩；以良好的抗刮伤性能，适用作汽车内饰部件；具备与含氟聚合物相类似的耐化学品腐蚀性，可在多种应用场合替代昂贵的含氟聚合物。该公司研发工程师DanyPostelmans说，纳米颗粒在2种不同类型的聚合物当中，起到了增容剂的作用。Postelmans说：“你在设计某项产品时，必需仔细地选择正确的合金材料。对于塑料合金而言，PP含量低于20％的共混料，属于玻璃珠粒填充尼龙6或矿物填充尼龙66强有力的竞争材料。”他举例指出，来自亚洲的注塑厂家在加工行李箱等商品时，应用了这些塑料合金材料后获得了特别的优势。他补充说：“这种合金材料的特别优势在于没有吸湿性，即意味着可在亚洲地区注塑成型并海运至欧洲，而无需特别的或干燥剂，也不用担心会出现制品翘曲现象。与加工玻璃纤维增强塑料制品不同的是，纳米硅酸盐对注射模具的磨耗较低。”尽管纳米填料可能有利于扩大塑料制品的应用范围，但是并非所有的人持同样的观点。德国混配料制造商Sattler公司董事长MichaelTrapp表示，公司参与了纳米粘土填充聚碳酸酯的设计及应用评估项目。但由于部件表面出现黄色条纹，并且着色困难，其最终的结果不理想。Trapp说：“我们利用这种材料尝试注塑加工了电灯开关，该种产品要求具备阻燃性能、容易辨别等特点，而最终结果并没有得到客户的认可。”德国创新复合材料和技术公司（FACT）质检部主管MathiasLindner说，公司研发的纳米粘土和细微化TiO2项目中，当掺入长玻璃纤维时，没有得到理论上的协同效应。结果公司放弃了该项目的研究。纳米填料成为塑料制件设计的关键因素设计工程师已认识到，纳米粘土填料所具备的独特性能，不仅可提高塑料部件的韧性，还可增加工厂的加纳米塑料扩大应用仍有待技术突破资料日前在美国芝加哥开幕的NPE展览会上，Trautz不无担扰地指出：“中国聚烯烃进口量已达到峰值，今后中国国内的产能增长将满足其需求的增长。”据Tecnon和巴塞尔的统计数据显示，中国聚乙烯（PE）的进口量在2002年已达到约500万吨／年的峰值，在过去的4年里，中国PE的进口量均低于这个数字。未来3年这个数字将进一步减少，预计到2009年进口PE占中国PE总需求的比例将从2002年时的约60％大幅下降至30％。而聚丙烯（PP）的前景则稍有不同，未来3年中国的PP进口仍将小幅增长，预计到2008年将达到约370万吨／年，此后将开始下滑。到2010年时PP进口量将占到中国PP总需求量的约30％。预计到2010年，中国国内PE和PP的年消费量有望分别达到约1200万吨。普立万公司出品的混合有纳米粘土的聚烯烃基材料，可赋予塑料制品更好的尺寸稳定性、更好的抗冲击韧性、较低的线性热膨胀系数、在某些情况下可提高塑料熔体在模具流道内的流径长度，赋予制品设计以更高的灵活性，从而提高加工厂的经济效益。普立万公司所制定的纳米技术最初应用目标是汽车、消费品、包装品市场等方面，最近开发了含纳米粘土份量高达60％的一系列新型母料，这种商品名为Nanoblend的母料，在纯新树脂当中的添加量介于6％￣20％之间，获得了非常理想的效果。普立万公司的DavidJarus介绍说，添加了Nanoblend母料后，制件收缩率比通常要降低50％乃至更多，即使是结晶性树脂也如此，在固定加工大批量的制品时，可免除更换新模具之忧。在新的应用开发项目方面，这种复合材料正打入工程热塑性塑料领域，尤其是针对那些耐热性低的树脂，如尼龙、PC／ABS。另外，由于具有了象聚烯烃那样的较低玻璃化转变温度，以及较长的流径长度，制品设计人员既可削减一半的模具合模吨位、也可在一套模具上设计双倍的模腔数量。纳米材料在包装领域的应用方面，Jarus认为，设计人员希望通过添加Nanoblend，赋予制品以湿气阻隔性能。在回收再利用方面，注塑厂家可重新利用含有Nanoblend母料的边角料，在不影响制品性能的前提下，回收边角料的最高添加份量为30％。1塑料土工挡墙简介1.1塑料土工挡墙的材料特点塑料土工挡墙是在土工格室制作技术基础上延伸的一种土工合成材料。我们选择高密度聚乙烯作为塑料土工挡墙研制过程中的基础材料。高密度聚乙烯作为燕化公司成熟的规模生产的产品，具有性能稳定、供货稳定等特点，为今后塑料土工挡墙规模生产奠定了可靠的材料基础。但由于聚乙烯材料的结构特性，其耐环境应力开裂性能较为敏感。根据HDPE环境应力开裂机理，生产土工合成材料应选择：a、分子量比较高的；b、分子量分布比较窄的；c、支化度比较高的，特别是长支链含量相对高的；d、密度和结晶度低的原料以适应土工合成材料长期使用的要求。我们在生产塑料土工挡墙时选用燕化公司HDPE管材专用树脂。此类材料具有长期使用的结构特性，同时配备了较强的抗氧体系，为产品的长期使用奠定了基础。防止塑料在加工和使用过程中热降解和氧降解反应，保护塑料免受紫外线照射导致的光氧化降解，提高塑料制品的耐光、耐热性能，达到延长塑料制品的寿命为目的。在生产中将添加抗氧剂、紫外线吸收剂以及光稳定剂经科学配制，充分利用助剂的“协同效应”与树脂一起形成一种用于塑料土工挡墙的专用料。1.2塑料土工挡墙的结构特点塑料土工挡墙的主要功能是建立一个可无限延长，有限宽度，并能保证一定高度的（目前的最高为1200mm）长方体的箱体，向内填土后可形成一个墙体。