纳米复合材料属于革命性技术,新材料,新技术,本技术是一九八七年日本丰田研究院发现的,轰动世界化工界,认为此项技术将领导化工材料革命性飞跃,当时此技术在实验室生产的样品一千美元一克,不能工业化,后美国公司将此技术高价买走,但在实际应用上突破不了有机化这道技术坎,因此这项技术被冷却了。
实际上有机化上的技术难题是由于对材料的了解不够全面突破不了。
蒙脱石是天然纳米材料存在自然界中,蒙脱石取自于膨润土,膨润土在中国储量世界第一。开采量不足百分之一,在中国26个省市自治区都存在,但并不是所有蒙脱石都可以有机化,只有满足一定的性能指标才能有机化。
蒙脱石是天然的纳米材料存在于自然中,膨润土中蒙脱石含量最多,而中国的膨润土储量世界第一,大部分属于钙基,九十年代国内研究这项技术首先是把钙基蒙脱石进行钠化后再有机化。实际上钙基和钠基的区分并不是这项技术核心技术,在有机化过程中就能顺其自然的钠化,并不费力,无需费尽心思去钠化。
蒙脱石主要成分是二氧化硅和三氧化二铝,二氧化二硅占分之五十至八十,三氧化二铝占百分二十九以下,其余为石英,方解石,高岭土等,其中水分子占百分这二十左右,蒙脱石的水分子是蒙脱石重要元素,在一百二十度的温度上水分子开始被破坏,六百度时水分子完全消失,水分子消失后,蒙脱石就成为名副其实的石头了,其优越性也没了。
蒙脱石有二大特性,一比表面积一毫克的比表面积是约一千平米,二是吸附性,实际上也可以称为极性,凡是被蒙脱石吸附上的物质很唯从蒙脱石消除,这二大特性不是其它物质所具备的也是其它物质也不可代替的。
比表面积大,只需用少于五百克蒙脱石用于每吨高分子材料中就可以全覆盖高分子材料,根本不需要用百分之八的蒙脱石,而且在原位百聚合中蒙脱石不能超过二千克,如超重量使用蒙胧脱石,高分子材料性能走下降通道。
无机蒙脱石可做治疗腹泻和脚气止血医用化妆品等。
有机蒙脱石用于高分子材料、涂料、橡胶等。
无机蒙脱石和有机蒙脱石的区别是:无机蒙脱石“亲水硫油”,有机蒙脱石“亲油疏水”。
市场上出售的有机蒙脱土都是粉剂,并没有油剂化,所以不能推广实际应用关键是并没有完全有机化,只有完全有机化才能充分发挥其纳米作用,而完全有机化的蒙脱石很难做成粉刘,而且也没必要做成粉剂。
蒙脱石的有机化工艺并不复杂,成本也不高,首先选料,要选择白色黄色膨胀容高的膨润土提纯,提纯蒙脱石湿法即可比重法就够用,不必强求纯度太高,只要将石英方解石高岭土粗颗粒去除就行也没必要干燥磨粉直接加入有机插层剂撑开层间距使其浮于水面后,萃取到溶剂油中均匀悬浮溶剂油中,有机化过程完成,将有机蒙脱石复合剂按比例添加到原聚合高分子材料中,不改变聚合工艺,也不影响高分子材料的聚合过程,只是聚合出来的高分子材料的颜色为淡黄色,这是插层剂的作用使其变为黄色,不影响其性能和透明度。而溶剂油不参加聚合。
蒙脱石有强大的极性和比表面积在高分子材料聚合中强大的极性将高分子吸住牢牢生成分子链,分子很难脱勾增强抗老化性能,并使分子之间的间隙封闭,使氧气不能穿透,以尼龙6为例,添加百分之三的有机蒙脱石复合剂在原位聚合中,其氧气透过量小于十的负六次方,实际氧气透过量为零,只是检测机构不敢相信氧气透过量为零,经过反复检测最后给出模糊的数据,在聚脂原位聚合中同样添加百分之三的有机蒙脱石复合剂氧气透过量也为零,检测机构经过反复测试后经开会研究给出了零的数据,这是检测机构历史上没见过的数据,也是世界上没有记载的数据,极少有专家相信的数据,也充分证明纳米技术的作用威力无比,而且不但是氧气透过量达到极限,在韧性上也达到极端,尼龙6添加百分之三有机蒙脱石复合剂后,尼龙6简支梁缺口冲击强度为“无破坏”,在检测中简支梁缺口冲击强度分为三个级别,完全破坏,也就是测试样条断裂二截,部分破坏,样条断裂但还有连接,这二个级别的测试都有数据,无破坏,样条毫无损坏,显示不出数据,这是权威检测机构历史上没有出现过的事件,审核时该机构负责人不敢相信这种现象,亲临测试现场用最大摆锤五十焦的摆锤,用原样条二次冲击结果还是毫无损失无数据显示,只好通过“无破坏”的审核签字,“氧气透过为零”简支梁缺口冲击强度为“无破坏”这二项高分子材料物理性能在国际上没有记载,处于国际领先水平,抗 老化,耐磨强度,也都有成倍提高,可以证明尼龙6和聚指氧气透过量“零”,在共它高分子材料原位聚合中添加同样有机蒙脱石复合剂,氧气透过量也会出现“零”的结果。
尼龙6的缺口冲击强度达到“无破坏”流动性也极大加强,使尼龙6的的应用范围扩大,如:北京工商大学用缺口冲击强度为三十六KJ的纳米复合尼龙6在挤出工艺中加入百分之十五的碳纤维其拉伸强度达到六百四十兆帕超过了钢铁,耐磨强度也超过了金属,碳纳米管在本世纪初由清华大学研制成功,碳纳米管的重量是金属的十分之一,强度是金属的一百倍,根据其强度,科学界推论用碳纳米管做成梯子可以爬到月球上,在实际应用上碳纳米管比表面积是三十平米用于锂电池是极好的材料,但蒙脱石比表面积比碳纳米管大的许多,而且蒙脱石的电离层极其活跃带有极性,也能和锂粉聚合,从理论上讲蒙脱石也可以成为锂电池备选材料,极有可能突破锂电池替代汽油瓶颈,可以肯定讲蒙脱石在锂电池中延长锂电池寿命是有把所握的。清华大学研制碳纳米管十余年推广使用范围只局限于锂电池和橡胶中,并不能广泛使用,清华大学曾和美国同行探讨将碳纳米管应于高分子材料中,但在试验中失败了,碳纳米管很难参加高分子材料的聚合,在聚合釜中附着于釜壁上和搅拌器上,将碳纳米管和有机复合蒙脱石混合在一起就完全能聚合在高分材料中,聚合出的高分子材料黑亮耐磨钢锉也不能坏表面光洁度,耐温提高百分之三十,尼龙6的吸水率降低到万分之五,尼龙6在工程塑料中应用很广泛但由于其吸水率高使其限制其在管道上的应用,如:海底电缆护套使用的是尼龙6,中国完全靠进口每吨八万人民币以上,而用纳米有机蒙脱石复合尼龙6完全可以取代进口尼龙6成本只是进口价格的四分之一,石油输出管道现在用的钢管三万元人民币一吨,设计使用寿命十六年,修修补补可以对付二十年,钢管石油输道管内衬也是尼龙6,作用是防腐,用纳米复合有机蒙脱石尼龙6完全可以取代钢管,成本在三万人民币以下,而钢管比重是七点八,纳米复合尼龙6比重是一点五,六吨尼龙6顶一吨钢管,在水利管道中也完全可以用尼龙6代替,现在水利管道十几年就要更换,而且工程量巨大,纳米复合尼龙6在地面上使用寿命五十年以上,在地下使用寿命还会延长。不仅仅是以上的使用范围,还可以在汽车、飞机、轮船、火车扩大使用范围,纳米复合尼龙6的韧性和流动性的优越性,可以使其接受更多的材料复合,实验证明,添加百分之五十至八十五的 铝粉、铜粉、硅粉增加了复合尼龙6的硬度和导热性其应用前景广阔。
“氧气透过量为零”使食品包装产生了革命飞跃,大大延长了食品的保质期,提高了食品的安全性,减少食品的防腐剂的添加量,并且减少粮食和农产品的储运费用和损失,如:粮食的储存,现有的粮食储存一般为四至五年就需更换,而防虫、防霉变费用开支也很大,如用纳米塑料包装最少可以保质十年以上,大大减少储运费用和损失,于国于民都有利。
中国年消费高分子包装材料三百万吨左右,如:啤酒瓶等替代玻璃。
而且不但包装材料可以大幅度提度食品保持期,还以相反方向发展“渗透膜”渗透膜主要应用于环保领域,污水处理,海水淡化,每年大量从国外进口,每吨售价20万元人民币,而用“蒙脱石有机复合剂”生产的“渗透膜”完全可以取代进口产品,成本只是进口售价的十分之一,“渗透膜”的技术并不复杂。
“电子膜”应用于锂电池中,国内生产不出来靠进口,售价很高。
“纳米蒙脱石复合剂”的市场应用前景是一项国际前沿革命性技术,它的产生将对世界市场经济产生不可估量的影响,此技术已大大超出了人们的预想值,本技术诞生十余年,而未推广成功有很多原因, 究其主要原因是其结果太意想不到,让专家们膛目结舌,此技术的权威检测机构出具的具有法律效力的检测报告送到中国最高科学殿堂中国科学院专家们评审,面对具有法律权威的检测报告中科院的专家们不敢否认,但又极其不愿承认其法律权威效力,新技术,新产品很多都被无情扼杀了,缺少有识有胆有为的企业家去拼杀,一条民族复兴之路,点燃民族振兴之光。
五年前曾和美国著名公司技术总监探讨过此技术,此公司号称世界领先此技术,在我们的检测报告和样品面前,此公司负责人只是询问技术问题,并不否认只是表现了浓厚兴趣,有意合作,实事讲,此公司技术已经摸到了这项技术的大门只欠迈入门槛,而国内的技术研发只是望门兴叹,只是由于合作的诚意不足而无果而终,此技术很容易出售给国外。
此技术的市场是保守估计也有上千亿的经济价值,乐观的估计上万亿,中国国民经济总产值是六十多万亿,如此技术能贡献百之零点三就是1800亿的产值,如是百分之三就是18000亿产值,现在手机通信业务如火如荼,发展市场方兴未艾,经济的贡献是百分之零点二。
人生自信三百年,让中华民族复兴只有技术创新之路,只有民族责任感方可实现。
中国自主知识产权的飞机、汽车、轮船、火车在世界飞翔奔驰,此时此景我们可以问心无愧的说,“我没白活。”
众所周知碳纤维的应用已经很广泛了,但因其生产工艺复杂而不能推广到大众民品上,普通民众享受不到此技术的红利,现在的碳纤维来用以波音飞机为例,波音飞机的机身使用碳纤维织成布,然后放到树脂中浸,在涂上树脂,其刚性有余,韧性不足,如果在天空上飞行,遇到冰雹砸到机身上机身会开裂,甚至能砸出个洞,曾经在北京国际汽车展上有一辆豪华跑车,一名小伙子在和此车合影时屁股坐在车上,车身坐裂了,如以纳米复合剂复合出来的工程塑料和碳纤维复合就完全可以避免这样令人尴尬的局面出现,并且可以普惠大众,都可以拥有新技术,新产品,带给大众的实惠,可以产生新经济价值,提高国民收入水平,增加民族自豪感。
此技术涉及专业面广,不是一二个专业能承担起的,要各方面专业联合开发,才会产生最大利益,推动国家经济发展,赶超世界先进水平。
任何一项新技术的诞生都是和其他技术并生而发挥作用,纳米技术诞生二十余年,并没有产生极大的经济效益,主要原因是一种纳米材料单独使用效果并不明显,只有和其他的纳米材料共同使用,才会产生纳米效应,经济效益才会更显,蒙脱石的最大二大特点,表面积大,积极性强,能和各类纳米材料复合,扩大了纳米材料的应用范围。
锂电池作为新型能源,人们对它寄于了厚望,希望锂电池成为汽车的新能源代替燃油,减少污染,节约能源,现有的锂离子的生产线路是涂层,跟电容储能原理近似,电容储能是将电荷吸附在铝箔上,锂离子涂层在基布上锂离子产生电荷,由于锂离子涂层密度小,如果现在锂电池代替燃油,锂电池重量要达到1.6吨,体积是汽车的三分之二,才能达到汽车燃油的效益,解决锂电池密度是技术的关键,发展的方形是高容量,高密度,高安全,高电压,锂离子的趋势,使锂离子电池具有较高的能量密度,功率密度,较好的循环性能及可靠的安全性能,电池的发展趋势,容量大也是储能大。
1体积小 2安全 3充电快 4成本低 5生产效率高 6使用寿命长 7使用方便 8环保
锂电池的发展根本点还是材料,让新型材料解决,容量大储能高,这种材料是什么?在哪里?上哪里找?蒙脱石!
蒙脱石是双八面体,双八面体中间距可以储存大量电荷,而双八面体上下两层是有极性的,可以吸引电荷的储存,比表面积大给电荷提供了稳定的巢穴,不但容积大而且安全,寿命长,从蒙脱石的二大性能做到增强能量上是可以做到的,技术难点在于,由于蒙脱石有极为活跃的电离子,极性强,吸引电荷,储存电荷,但又如何放出电荷,需要加大电压,电压加大又涉及安全问题,这是需要解决的技术难题,但绝不是解决不了的难题,储能问题的解决还要靠大量的实验来完成,没有科学实验,没有可靠的数据,只是空谈,但可以肯定蒙脱石可以加入新型能源的行列中并可以有所贡献。
通过大量实验和检测结果,证明了蒙脱石纳米材料,完全可以成为纳米技术的先锋,引领高分材料走向新的高峰。
资金:五千万人民币
用途:设备,厂房,购买原料,工资,推广产品,试验室運设,出让股份百分之十。
此项技术是个人所有,目前已完成试验节段,步入市场推广节段,没有成立公司。
有权威检测报告和样品。
堆广对象主要是食品企业,交通,能源,环保,土工工程,建筑,航天,水利等领域。
该技木在塑料膜上已经成熟,完全可以推向市场,工程塑料只是初步试验证明了塑料性能可以达到钢铁水平。最高极限试验还没完成,因此极限数据还沒结果,但只要资金到位试验室建立后可以很快出结果。
项目市场预测:第一年支出两百万至五百万无贏利,第二年支出一百万至三百万微利约十万至五十万,第三年盈利五百万左右,笫四年盈利二千万至五千万,第五年盈利一个亿以上,第十年盈利十个亿以上。
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