Janus纳米片界面工程调控PA6/ABS共混体系：实现卓越气体阻隔性能的相容化新策略

为解决不相容聚酰胺6/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PA6/ABS)共混物的界面缺陷问题，研究人员通过设计双侧接枝聚苯乙烯(PS)链和环氧基团的Janus纳米片(JNSs)，实现了界面锚定与形态调控。该策略使气体渗透率从3.10×10?15 cm3·cm·cm?2·s?1·Pa?1显著降低至1.70×10?15 cm3·cm·cm?2·s?1·Pa?1，为功能复合材料构建提供新思路。

　　

这项突破性研究展示了双面神(Janus)纳米片(JNSs)在不相容聚合物共混体系中的神奇功效。科研团队巧妙地在二氧化硅纳米片两侧分别嫁接聚苯乙烯(PS)链和环氧基团，形成具有"双面特性"的纳米相容剂。在熔融共混过程中，环氧基团会与聚酰胺6(PA6)末端的羧基/氨基发生开环缩合反应，而PS链则与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)相亲和。这种设计使JNSs像智能"纳米桥梁"般精准迁移至PA6/ABS界面，通过两亲性和Pickering效应稳定相界面。

当添加2.0 wt% JNSs时，ABS分散相从规整的球形转变为不规则椭球形，这种形态演变源于JNSs的刚性特性改变了界面曲率。更令人振奋的是，这种独特的界面工程使复合薄膜的气体阻隔性能产生飞跃——渗透率从3.10×10^?15 cm³·cm·cm^?2·s^?1·Pa^?1降至1.70×10^?15 cm³·cm·cm^?2·s^?1·Pa^?1，这归功于扭曲的分散相结构和界面处二氧化硅纳米片的协同阻隔作用。该研究不仅为聚合物共混物的界面相容化提供了创新策略，更为功能性复合材料的设计开辟了新航道。