纳米材料对环氧树脂耐热性的改性研究

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环氧树脂改性方法的研究现状及进展

环氧树脂改性方法的研究现状及进展【摘要】环氧树脂是一种重要的高分子材料，在工业生产和科研领域中具有广泛的应用。

为了改善环氧树脂的性能，研究者们一直在不断探索各种改性方法。

本文通过分类介绍了目前主流的环氧树脂改性方法，并总结了各种方法的研究现状和新进展。

还探讨了环氧树脂改性方法的应用前景和面临的挑战。

结合已有研究成果，对环氧树脂改性方法进行了总结，并提出了未来研究的方向和展望。

通过本文的综述，可以更全面地了解环氧树脂改性方法的研究现状，为相关领域的研究工作提供参考和借鉴。

【关键词】环氧树脂、改性方法、研究现状、新进展、应用前景、挑战、展望、总结、未来研究方向1. 引言1.1 研究背景环氧树脂是一类重要的高性能塑料材料，具有优异的物理性能和化学性能，因此在航空航天、汽车、电子、建筑等领域具有广泛的应用。

传统的环氧树脂在一些特定领域中难以满足需求，比如耐磨性、耐高温性、抗冲击性等方面存在不足。

为了提高环氧树脂的性能，科研人员们纷纷探索各种环氧树脂改性方法。

环氧树脂改性方法的研究背景主要包括以下几个方面：随着科技的不断发展，人们对材料性能要求越来越高，对环氧树脂的改性需求也逐渐增加。

环氧树脂市场的竞争越来越激烈，产品同质化严重，通过改性可以赋予环氧树脂新的特性，增强其竞争力。

环氧树脂的改性不仅可以提高其性能，还可以扩大其应用范围，满足不同领域的需求。

研究环氧树脂改性方法具有重要意义，可以推动环氧树脂行业的发展，提高材料性能，拓展应用领域，并为解决一些实际问题提供新的思路和方法。

当前，环氧树脂改性方法的研究已经取得一系列成果，但仍有许多挑战与待解决的问题，需要进一步深入研究和探索。

1.2 研究目的环氧树脂是一种常见的高分子材料，具有优异的耐热性、耐腐蚀性和机械性能，被广泛应用于涂料、粘接剂、复合材料等领域。

传统的环氧树脂在一些特定的应用场景下存在着一些问题，如耐化学腐蚀性不足、耐冲击性差等。

为了提高环氧树脂的性能和拓展其应用范围，研究人员不断探索各种环氧树脂改性方法。

环氧树脂的改性研究及未来发展

环氧树脂的改性研究及未来发展作者：房俊一来源：《名城绘》2019年第03期摘要：现如今，我国的发展十分迅速，环氧树脂是一种性能优良的基体材料，在机械、电子电器和交通运输等领域扮演着重要的角色。

然而由于其具有高度交联的网状结构使其韧性差、脆性大，限制了其进一步推广应用。

对环氧树脂改性常用的包括橡胶弹性体、热塑性树脂（TP）、互穿聚合物网络（IPNs）、超支化聚合物（HBP）、热致性液晶聚合物（TLCP）、核/壳结构聚合物（CSLP）和刚性微纳米粒子等增韧改性方法。

对上述方法进行了梳理和评述，分析了各种增韧改性方法的发展、机理、优点和不足，展望了环氧树脂增韧的未来发展方向。

关键词：环氧树脂；增韧；改性；研究进展环氧树脂是指分子中含有两个或两个以上的环氧基团的有机化合物，它是现代工业中常用的三大热固性树脂之一。

常用的环氧树脂由双酚A和环氧氯丙烷缩聚而成，带有侧羟基和环氧端基。

环氧树脂既可以指未经固化的环氧树脂单体，又可以指经固化成型后的环氧树脂聚合物。

环氧树脂作为高性能热固性高分子材料，由于具有粘接力强、优秀的尺寸稳定性，低介电常数，好的机械加工性和优异的耐化学腐蚀性等优点，而被广泛应用于微电子封装、涂料、胶黏剂、灌封料、复合材料、印刷电路板基体材料等领域。

然而，环氧树脂由于其高交联结构而产生的固有脆性，导致其对裂纹发展和生长的抵抗能力较低，此外，在辐射和高温下会降解，从而导致断链和变色。

而且，随着现今科学技术的高速发展，在各领域中对环氧树脂的性能提出了更高的要求，包括良好的可加工性、耐热性、耐化学性、耐湿性、优异的电气和机械性能以及对许多基材的良好附着力。

有机硅树脂是环氧树脂的一种有效改性劑，它能改善环氧树脂的性能。

有机硅的主链由Si—O键组成，键能大于C—C键和C—O键。

因此，有机硅改性环氧树脂具有优异的耐热和耐紫外线性能，还具有良好的疏水性、力学性能、电绝缘性能等。

该方法已经广泛应用于微电子封装与阻燃剂等领域。

纳米粒子改性环氧树脂的研究进展

厚，但可由场致发射形成通路。纳米粒子增强环氧树脂的导
电性就是这３导电机制相互竞争的结果。种
１２制备方法．
环氧树脂纳米复合材料的制备方法主要有直接共混法、插层聚合法、溶胶一法等。凝胶］（）１直接共混法该方法是制备纳米环氧树脂基复合材料最直接的方法。
（ｈｌ００）ｃｘｌ９９
的比表面积就越大，与树脂基体接触面积也越大，材料受冲
＊陕西省工业攻关项目（０００１）陕西省教育厅专项科研计划（００Ｋ５９；２１Ｋ１—８；２１Ｊ７）西安工程大学创Ｎ￣－
王琼：，９６生，男１８年硕士
层单元，并使其均匀分散于聚合物基体中，实现了聚合物和硅酸盐片层在纳米尺度上的复合。
通常是将经偶联剂处理的纳米粒子用超声波处理，填充于环
氧树脂中，后加入固化剂，成复合材料。当对填充有纳然形米材料的环氧树脂溶液进行超声波处理时，在混合液中产会
生空穴或气泡，它们在声场的作用下振动。当声压达到一定值时，空穴或气泡迅速增长，然后突然闭合，在液体的局部区域产生极高的压力，导致液体分子剧烈运动。这种压力或液
能、电磁性能、光学等方面的最新研究进展，并对其应用前景进行了展望，最后提出了一种新的方案，以期提高其综合
性能，而拓宽环氧树脂在电子封装材料方面的应用领域。从
关键词纳米粒子环氧树脂改性

环氧树脂的改性研究发展

环氧树脂的改性研究发展付东升 1 朱光明 1 韩娟妮2（1西北工业大学化工系，2西北核技术研究所）1、前言近年来，科研工作者对环氧树脂进行了大量的改性研究，以克服其性脆，冲击性、耐热性差等缺点并取得了丰硕的成果。

过去，人们对环氧树脂的改性一直局限于橡胶方面，如端羧基丁脂橡胶、端羟基丁腊橡胶、聚琉橡胶等[1—4]。

近年来，对环氧树脂的改性不断深入，改性方法日新月异，如互穿网络法、化学共聚法等，尤其是液晶增韧法和纳米粒子增韧法更是近年来研究的热点。

综述了近年来国内外对环氧树脂的改性研究进展。

2、丙烯酸增韧改性环氧树脂利用丙烯酸类物质增韧环氧树脂可以在丙烯酸酯共聚物上引入活性基团，利用活性基团与环氧树脂的环氧基团或经基反应，形成接技共聚物，增加两相间的相容性。

另一种方法是利用丙烯酸酯弹性粒子作增韧剂来降低环氧树脂的内应力。

还可以将丙烯酸酯交联成网络结构后与环氧树脂组成互穿网络(IPN)结构来达到增韧的目的。

张海燕[5]等人利用环氧树脂与甲基丙烯酸加成聚合得到环氧-甲基丙烯酸树脂(EAM)，其工艺性与不饱和聚酯相似，化学结构又与环氧树脂相似，得到的改性树脂体系经固化后不仅具有优异的粘合性和化学稳定性，而且具有耐热性好、较高的延伸率，固化工艺简单等优点。

同时由于共聚链段甲基丙烯酸酯的引入，体系固化时的交联密度降低，侧基的引入又为主链分子的运动提供更多的自由体积，因此改性体系的冲击性能得以提高。

韦亚兵[6]利用IPN法研究了聚丙烯酸酯对环氧树脂的增韧改性。

他将线性聚丙烯丁酯交联成网状结构后与环氧树脂及固化剂固化，形成互穿网络结构。

该方法增加了丙烯酸丁酯与环氧树脂的相容性。

该互穿网络体系具有较高的粘接强度和优异的抗湿热老化能力。

李已明[7]通过乳液聚合法首先制备出丙烯酸丁酯(PBA)种子乳液，在引发剂作用下合成出核乳液，然后在该种子上引入聚甲基丙烯酸甲酯壳层得到核壳粒子。

利用该粒子来增韧环氧村脂时，由于聚甲基丙烯酸甲酯的溶解度参数与环氧树脂的溶解度参数相近，因此两者的界面相容性非常好。

环氧树脂改性方法的研究现状及进展

环氧树脂改性方法的研究现状及进展1. 引言1.1 环氧树脂改性的意义环氧树脂是一种重要的聚合物材料，具有优异的性能和广泛的应用领域。

纯环氧树脂在一些特定的工程应用中存在一些缺陷，例如脆性、耐磨性差、耐溶剂性低等。

为了克服这些缺点，对环氧树脂进行改性已成为当前研究的热点之一。

环氧树脂改性的意义主要体现在提高环氧树脂的性能和应用范围。

通过改性，可以有效改善环氧树脂的力学性能、耐磨性、耐热性、耐化学性等方面的性能，使其更加适用于各种工程领域。

环氧树脂改性还可以扩大环氧树脂的应用范围，满足不同工程需求的要求。

环氧树脂改性不仅可以提高环氧树脂的性能和应用范围，还可以推动环氧树脂在更多领域的应用，促进材料科学领域的发展。

在当前材料科学研究中，环氧树脂改性的意义愈发凸显，具有重要的研究和应用价值。

1.2 环氧树脂改性的研究背景环氧树脂是一种重要的高分子材料，在工业生产中有着广泛的应用。

传统的环氧树脂在某些方面仍然存在一些不足，比如耐热性、耐磨性和耐腐蚀性等方面的性能需要进一步改进。

对环氧树脂进行改性已成为当前研究的热点之一。

环氧树脂改性的研究背景主要源自对环氧树脂性能提升的需求。

传统环氧树脂的性能不能满足现代工业的需求，比如在航空航天、汽车制造、电子设备等领域，对材料性能的要求越来越高。

为了提高环氧树脂的性能，需要通过改性手段来改善其特性。

近年来，环氧树脂改性的研究不断取得新的进展，涌现出了各种改性方法。

从物理改性到化学改性再到纳米材料改性，各种方法都在不同程度上改善了环氧树脂的性能。

通过这些改性方法，环氧树脂的力学性能、耐磨性、耐高温性等方面得到了提升，为其在更广泛领域的应用提供了可能性。

通过对环氧树脂改性方法的研究，可以更好地满足不同领域对材料性能的需求，推动环氧树脂改性技术的发展和应用。

1.3 本文目的和意义本文的目的在于系统总结环氧树脂改性方法的研究现状和进展，探讨不同改性方法的优缺点及应用情况，为环氧树脂材料的性能优化提供参考。

无机纳米粒子改性环氧树脂的最新研究进展

ＤＩＮＧ】Ｙｉ，ＨＡＹＡＳｍｉｏｈＨＩＦｕｙｓｉ，ＯＫＵＮＯｓｓｉ，（ＮＩＨＩＫｉｏａｕ，Ａｔｕｈ）Ｓｙｈｒ
ＭＡＳＵＮＡＧＡｔｕｏｉＴａｓｎｒ。ＷＡＮＧｐｉＤｅｎｇ
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２ＳａｇａａｙｓｎＣｏｈｎｈｉｎｕＲｅｉ．，Ｉｄ，Ｓａｇａ０８８Ｓｔｈｎｈｉ１１）２
Ａｂｔａｔｓｒｃ

Ｒｅｅｒｈａｄｍｅｈｎｓｏｎｒａｉｎｎａｔｌｓｍｏｉｉｄｅｏｙｒｓｎｒｒｓｎｅ．Ｔｈｏｇｓａｃｎｃａｉｍｆｉｏｇｎｃａｏｐｒｉｅｄｆｐｘｅｉｓａｅｐｅｅｔｄｃｅｒｕｈ
无机纳米粒子改性环氧树脂的最新研究进展／丁弋等
・５・
无机纳米粒子改性环氧树脂的最新研究进展
丁弋林文庆奥野敦史大西清春益永达则王德平，，，，，
（同济大学材料科学与工程学院，海２０９；上海三悠树脂有限公司，１上００２２上海２１１）０８８摘要介绍了无机纳米粒子改性环氧树脂的研究现状及其作用机理。通过大量文献资料的分析整理，出了提

环氧树脂的改性与增韧研究

环氧树脂的改性与增韧研究引言环氧树脂是一种重要的聚合物材料，具有优异的力学性能和化学稳定性，在工业领域中广泛应用。

然而，传统的环氧树脂存在一些固有的缺点，如脆性、易开裂和低冲击韧性等。

为了提高环氧树脂的性能，研究人员不断努力开展改性与增韧研究，以满足不同领域对材料性能的需求。

一、环氧树脂的改性方法1. 添加剂改性添加剂是改善环氧树脂性能的常见方法之一。

通过添加不同类型的添加剂，如填料、增塑剂和稀释剂等，可以调整环氧树脂的硬度、抗冲击性和粘附性等性能。

填料的加入可以增加环氧树脂的强度和硬度，同时降低成本。

增塑剂的加入可以提高环氧树脂的柔韧性和延展性，改善其加工性能。

稀释剂的加入可以调节环氧树脂的粘度，降低粘度有利于涂层的施工。

2. 聚合物改性聚合物改性是另一种常见的环氧树脂改性方法。

将其他聚合物与环氧树脂共混，可以改变其力学性能和热性能。

常用的聚合物改性剂包括丙烯酸酯、苯乙烯和聚酰胺等。

通过共混聚合，可以在环氧树脂中引入新的相，从而改善其力学性能和耐热性。

此外，聚氨酯改性剂也常用于环氧树脂的改性，可以提高其抗冲击性和抗裂性。

二、环氧树脂的增韧方法1. 纤维增韧纤维增韧是一种常用的增韧方法，主要通过引入纤维增强相来增加环氧树脂的韧性。

常用的纤维增韧剂包括玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维等。

这些纤维增韧剂具有高强度和高模量的特点，可以增加环氧树脂的拉伸强度和韧性。

此外，纤维增韧还能提高环氧树脂的热稳定性和抗老化性能。

2. 橡胶增韧橡胶增韧是另一种常见的增韧方法，通过在环氧树脂中引入橡胶颗粒，可以提高其冲击韧性和拉伸韧性。

常用的橡胶增韧剂包括丁苯橡胶、丙烯酸酯橡胶和乙烯-丙烯橡胶等。

橡胶颗粒能吸收冲击能量，从而有效阻止环氧树脂的开裂和断裂。

此外，橡胶增韧还能提高环氧树脂的耐热性和耐溶剂性。

三、环氧树脂的改性与增韧研究进展随着科学技术的不断发展，环氧树脂的改性与增韧研究取得了显著的进展。

一方面，研究人员通过改变添加剂的类型和含量，实现了对环氧树脂性能的精确调控。

改性碳纳米管增强环氧树脂力学性能研究进展

关键词：纳米管；能团化；性；氧树脂碳官改环中图分类号：Ｑ２．文献标识码：文章编号：０４２４（００１— ０６０Ｔ３３５Ａ１０ — ８９２１）００５ — ６
０前Leabharlann 言而增强ＣＴ／Ｐ复合材料的力学性能，内外采取ＮｓＥ国多种途径对ＣＴ表面进行改性。通常的方法是先Ｎｓ对ＣＴ进行表面官能团化，在其端口或侧壁引进Ｎｓ功能性基团以增加其水溶性，提高ＣＴ在ＥＮｓＰ中的
摘
要：有低密度、强度和高模量等优异力学性能的碳纳米管（Ｎｓ是环氧树脂（Ｐ基体的理想具高ＣＴ）Ｅ）
增强材料，而ＣＴ然Ｎｓ在Ｅ体中分散性较差，且其与ＥＰ基并Ｐ之间难以形成有效的结合界面，成为制约这ＣＴ／Ｐ复合材料力学性能进一步增强的关键因素，ＣＴ行官能化改性则是解决上述问题的有效途ＮｓＥ对Ｎｓ进
中国胶粘剂
一
２１００年ｌ第１第１期０月９卷０
Ｖｏ．９Ｎｏ１Ｏｃ．０１１１．０，ｔ２０
５一６
ＣＮＡＡＤＨＩＨＥＳＶＥＩＳ
改性碳纳米管增强环氧树脂力学性能研究进展
晁吉福，吴耀国，刘燕燕
（西北工业大学理学院应用化学系，西西安陕７０２）１１９

纳米粒子改性环氧树脂及其复合材料力学性能研究

环氧树脂具有三维网状交联结构，结构带来众此多优点的同时，也赋予其固有的缺点，固化后质脆、耐冲击性较差和容易开裂等，用环氧树脂制备的复合利
等。此外，炭纤维等增强体存在的情况下，性树在改
基本保持不变，利于现有树脂体系的继续应用。有
最为有利的是，种利用纯粹物理手段实现的韧性这
纳米粒子改性环氧树脂及其复合材料力学性能研究
５３
２００６，１０：４６４０２３．
ｉｅ，２０５２ｔｓ０，４：２３２３．２３
［１ＺＹＡＮＧ，ＵＩｚＤ，ｅａ．Ｐｅａａｉｎａｄｐｏｅ— １］ＨＵＪＢ，ＸＪＣｔ１ｒｐｒｔｎｒｐｒｏ
ｔｓｏａｏＳＯ／ｐｘｏｏｉｓｃｒｄｂｎｉｍｉｅｉｆｎｎ — ｉｚｅｏｙｃｍｐｓｅｕｅｙｍａｎｃａｎｅｔｈ
向压应力，刚性纳米粒子与炭纤维界面的嵌合更使为紧密，因此使纤维与树脂基体之间的界面粘接强度提高。
［］ＺＮＧＹａｐｎ，Ｚ９ＨＥｉｇＨＥＮＹｉｇＧｎ，ＮＩｏｇｃａｇｆｅｔｆＮＧＲｎ —ｈｎ．Ｅｆｃｓｏ
ｏｈｅｃｎｃｌｐｒｐｅｔｅｎｃｅｓａｎｌｔｒｍｅｈａｉａｏｒｉｓｉｒａｅｆｉｔｙ．Ｋｅｒｓ：ａｐａｔｃｅ；ｅｏｘｅｉｙｗｏｄｎｎｏｒｉｌｐｙｒｓｎ；ｃｏｍｐｉｅ；ｍｅｈａｃｌｐｏｐｒｙｏｓｔｃｎｉａｒｅｔ

纳米二氧化硅增韧改性环氧树脂的研究

ｔｈｅｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙｏｆｍｏｄｉｆｉｅｄｒｅｓｉｎｉｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｐｕｒｅ－ｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎ，ｔｈａｔｔｈｅｋｅｙｆａｃｔｏｒｏｆ
ｔｏｕｇｈｅｎｉｎｇｉｓｇｒａｆｔｉｎｇｒａｔｅｏｆｍｏｄｉｆｉｅｄＩ＇ｅＳｉｎ，ａｎｄｏｔｈｅｒｐｒｏｐｅｒｔｙＷａｓｈｅｌｄａｆｔｅｒ
纳米二氧化硅增韧改性环氧树脂的研究
Ｓｔｕｄｙｏｎｎａｎｏ—ｓｉｌｉｃａｔｏｕｇｈｅｎｉｎｇｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｈｅｒｍｏｓｅｔｔｉｎｇｒｅｓｉｎ，ｈｏｌｄｉｎｇｅｘｃｅｌｌｅｎｔａｄｈｅｓｉｖｅ，ａｂｒａｓｉｖｅ
ｒｅｓｉｎ，ａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｎｇｔｈｅａｄｈｅｓｉｏｎ，ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｉｍｐａｃｔ，ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ，ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｄｅｎｓｉｔｙ
ａｎｄｓａｌｔ·ｆｏｇｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｃｏａｔｉｎｇｕｓｉｎｇｍｏｄｉｆｉｅｄｒｅｓｉｎｔｏｆｏｒｍｆｉｌｍ，ｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓＷａＳｃｏｎｆｉｒｍｅｄ：ｒｅａｃｔｉｖｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｈｏｕｌｄｂｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄａｂｏｕｔ１５０℃．ｒｅａｃｔｉｖｅｔｉｍｅｓｈｏｕｌｄｂｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ２～３ｈ，ｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆ
机械科学研究总院武汉材料保护研究所硕士学位论文
纳米二氧化硅增韧改性环氧树脂的研究姓名：李朝阳
申请学位级别：硕士专业：材料学
指导教师：邱大健 20070701

无机纳米粒子改性热固性树脂研究进展

维普资讯
热固性树脂
ＴｈｅｍｏｅｔｎＲｅｉｒｓｔｉｇｓｎ
第１第５期７卷
Ｖｏ．１Ｎｏ．５１７
２００２年９月
Ｓｅｐ．２００２
无机纳米粒子改性热固性树脂研究进展
王成云，张伟亚，杨左军，钟莹
（圳出入境检验检疫局，深圳５８４）深１０５
摘
要：介制备方法和应用研究进展。
关键词：无机纳米粒子；热固性树脂；改性；进展中图分类号：Ｔ３５Ｑ２文献标识码：Ａ文章编号：１００２—７３（０２０４２２０）５—０３０４—０５
解缩合反应与高聚物的聚合反应相结合，通过控制水解一缩合反应来控制溶胶一凝胶化过程，以得到纳米尺度的无机相。溶胶一凝胶法的特点是该反应
可在温和的反应条件下进行，两相分散均匀。该方法目前最大问题在于凝胶干燥过程中，由于溶剂、水小分子的挥发可能导致材料收缩脆裂。
将它应用于高分子树脂的增韧增强改性。无机纳米粒子的表面非配对原子多，与聚合物发生物理或化学结合的可能性大，增强了粒子与聚合物基体的界
面结合，因而可承担一定的载荷，具有增韧增强的可能。无机纳米粒子改性热固性树脂是无机填充物

环氧树脂的改性研究进展_白云起

化学与黏合C H E M I S T R YA N DA D H E S I O N收稿日期:2007-01-08 ＊基金项目:黑龙江科技学院基金项目(200506)作者简介:白云起(1964-),男,黑龙江省鸡西市人,副教授,从事精细化工教学与研究,发表论文十余篇。

环氧树脂的改性研究进展＊白云起,　薛丽梅,　刘云夫(黑龙江科技学院,黑龙江哈尔滨150027)摘要:介绍了环氧树脂的特性和环氧树脂改性的主要趋势―提高环氧树脂的韧性,分别论述了橡胶类弹性体增韧环氧树脂、热塑性塑料增韧环氧树脂、热致液晶聚合物增韧环氧树脂、柔性链段固化剂增韧环氧树脂、无机纳米材料改性环氧树脂以及互穿网络(I P N )结构的环氧树脂体系等环氧树脂增韧改性的方法。

同时,对聚氨酯的特性、用聚氨酯改性环氧树脂的六种方法以及互穿聚合物网络技术,进行了较为详细的介绍,并分析了改性环氧树脂目前存在的技术问题。

关键词:环氧树脂;增韧;改性中图分类号:T Q 323.5 文献标识码:A 文章编号:1001-0017(2007)04-0289-04A d v a n c e i n M o d i f i c a t i o n o f E p o x y R e s i nB A I Y u n -q i ,X U EL i -m e i a n dL I UY u n -f u(H e i l o n g j i a n gU n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ,H a r b i n 150027,C h i n a )A b s t r a c t :S o m e p r o p e r t i e s o f e p o x y r e s i n s a r e i n t r o d u c e da s w e l l a s t h e m a i nt r e n do f m o d i f i c a t i o n w h i c hi s i m p r o v i n g t h e t o u g h -n e s s o f e p o x y r e s i n .S o m e t o u g h e n i n g m o d i f i c a t i o n m e t h o d s f o r e p o x y r e s i n a r e d i s c u s s e d r e s p e c t i v e l y ,s u c h a s r u b b e r e l a s t o m e r t o u g h e -n i n g ,t h e r m o p l a s t i c s t o u g h e n i n g ,t h e r m o t r o p i c l i q u i dc r y s t a l p o l y m e r t o u g h e n i n g ,s o f t s e g m e n t c u r i n g a g e n t t o u g h e n i n g ,i n o r g a n i c n a n o m a t e r i a l s m o d i f i c a t i o na n di n t e r p e n e t r a t i n g p o l y m e r n e t w o r k s (I P N )e p o x y r e s i n s e t c .T h e p r o p e r t i e s o f p o l y u r e t h a n e ,s i x m o d i f i c a t i o n m e t h o d s f o r e p o x y r e s i n u s e d b y p o l y u r e t h a n e a n d I P Nt e c h n o l o g y a r e d e t a i l e d ,a n d t h e c u r r e n t t e c h n o l o g i c a l p r o b l e m s o f m o d i f i c a t i o n o f e p o x y r e s i n s a r e a n a l y z e d .K e yw o r d s :E p o x y r e s i n ;t o u g h e n i n g ;m o d i f i c a t i o n引　言环氧树脂(E P )是聚合物基复合材料[1-2]应用最广泛的基体树脂。

不同纳米核壳粒子增韧环氧树脂体系的性能及机理研究

ＦＲＰ / ＣＭ２０１８�� Ｎｏ�� ７
６
不同纳米核壳粒子增韧环氧树脂体系的性能及机理研究
２０１８年７月
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收稿日期: ２０１８￣０４￣２４基金项目: 国家自然科学基金 ( Ｕ１３６２２０５ꎬ Ｕ１５６４２００７４) ꎻ 江苏省工业支撑项目 ( ＢＥ２０１４１４６￣４) 作者简介: 王婧 (１９８５￣) ꎬ 女ꎬ 博士生ꎬ 主要从事复合材料及光固化树脂体系方面的研究ꎮ 通讯作者: 李刚 (１９７４￣) ꎬ 男ꎬ 教授ꎬ 博士ꎬ 主要从事树脂及复合材料方面的研究ꎬ ｌｉｇａｎｇ＠ｍａｉｌ�� ｂｕｃｔ�� ｅｄｕ�� ｃｎꎮ
温至１２０ ℃ ꎬ高速搅拌２０ｍｉｎꎬ混合速度为１８００ｒ / ｍｉｎꎬ 注体样条拉伸及弯曲性能ꎬ每组实验测试样品数量
典型核壳粒子的结构图见图１ꎮ
图１典型核壳粒子的结构[１６] Ｆｉｇ�� １Ｔｙｐｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｃｏｒｅｓｈｅｌｌｐａｒｔｉｃｌｅｓ
２�� ２树脂浇注体的制备
使用不同种类核壳粒子增韧环氧树脂ꎬ制备不同比例的ＣＳＰＥＰ体系ꎮ

纳米SiO_2对环氧树脂性能的影响

ＡｂｔａｔＴｅａｔｌｉｌｅｅｒｈｏｅｕｉｒｄｓｅｓｎｏｃｎｌｇｒａｏｈｓｉｐｘｅｉ，ｔｅｓｒｃ：ｈｒｃｅｍａｎｙｒｓａｃｎｔｎｆｍｉｐｒｉｆｅｈｏｏｙｆｎｐａｅＳＯ２ｅｏｙｒｓｎｈｉｈｏｏｔｏｎｉｎ
（：ｃｏｌｆＣｖｎｉｅｎ１Ｓｈｏｏｉｌｇｎｒｇ，ＪｉＩｓｔｔｏｒｉｃｒａｄＣｖｎｎｅｎｈａｇｈｎｈｎ１０１；ｉＥｅｉｉｎｎｔｕｃｔｔｅｎｉｌｇｅｒｇ，Ｃｎｃｕ，ＣｉｌｉｅｆＡｈｅｘｅｉ．ｒａｉｇｅｓｏｏｙｒｓｎｏｈｆｅｎ
Ｋｅｗｏｄ：ｐｘｅｉ，ｎｎｐａｅＳＯ，ｉｃｅｓｇｓｅｇ，ｉｃｅｓｎｏｇｎｓｙｒｓｅｏｙｒｓｎａｏｈｓｉ２ｎｒａｉｔｎｔｎｒａｉｇｔｕｈｅｓｎｒｈ
积效应和量子效应而表现出常规填料所不具备的优异性能．但纳米粒子粒径小，表面能大，团聚，极易粒子问
存在有别于常规粒子的作用能（即纳米作用能）所以如何解决团聚问题，，使纳米粒子在基体中达到迅速、均匀分散就成为影响复合材料性能的关键＿．３Ｊ
１实验部分
ｃｍｐｕｄｍａｅａ．ＴｅｒｓｌｘｒｓａｅｎｎｐａｅＳＯｅｕｉｒｌｉｐｒｅｈｐｘｅｉ；ｔｅｍｅｏｏｎｔｒ１ｈｅｕｔｅｐｅｓｔｔｈａｏｈｓｉ２ｒｎｆｍｙｄｓｅｓｄｉｔｅｅｏｙｒｓｎｈ — ｉｓｈｔａｏｎ

纳米二氧化硅改性环氧树脂复合材料的性能研究??

纳米二氧化硅改性环氧树脂复合材料的性能研究??【摘要】本文旨在研究纳米二氧化硅改性环氧树脂复合材料的性能。

首先介绍了纳米二氧化硅和环氧树脂的特性及应用，然后讨论了纳米二氧化硅改性环氧树脂复合材料的制备方法。

接着对其性能进行了研究，包括力学性能、热性能和耐化学腐蚀性能等。

分析了影响性能的因素，如纳米二氧化硅含量和分散性等。

探讨了纳米二氧化硅改性环氧树脂复合材料的应用前景和研究意义。

通过本研究，将为该复合材料的制备和应用提供重要参考。

【关键词】纳米二氧化硅、环氧树脂、复合材料、改性、性能研究、制备方法、影响因素、应用前景、研究意义1. 引言1.1 研究背景纳米二氧化硅改性环氧树脂复合材料的研究，对于提高材料的力学性能、热性能和耐化学性能具有重要意义。

通过对纳米二氧化硅改性环氧树脂复合材料的制备方法、性能研究结果以及影响性能的因素进行深入探讨，有助于开发出性能优异的新型复合材料，并拓展其在航空航天、汽车、建筑等领域的应用。

本研究旨在探讨纳米二氧化硅改性环氧树脂复合材料的性能，并为其未来的应用提供科学依据。

1.2 研究目的研究目的是通过对纳米二氧化硅改性环氧树脂复合材料的性能进行深入研究，探讨其在实际应用中的潜力和优势。

具体而言，我们旨在分析纳米二氧化硅所具有的特殊性能对环氧树脂复合材料性能的影响，进一步了解其制备方法及其对性能的影响因素。

通过对性能研究结果的分析和评估，我们将更好地理解纳米二氧化硅改性环氧树脂复合材料的力学性能、耐热性能、耐化学性能等方面的特点，为其在航空航天、汽车、电子等领域的应用提供更加可靠的理论依据。

最终，我们的研究目的是为推动纳米二氧化硅改性环氧树脂复合材料在工程领域的广泛应用，为材料科学领域的发展贡献力量。

2. 正文2.1 纳米二氧化硅的特性及应用纳米二氧化硅是一种具有独特性质的纳米材料，其主要特性包括高比表面积、优良的光学性能、优异的力学性能和化学稳定性。

纳米二氧化硅在材料科学领域具有广泛的应用前景。

环氧树脂的改性及其水性化研究

环氧树脂的改性及其水性化研究环氧树脂是一种重要的高分子材料，具有优异的力学性能、化学稳定性和电气性能等。

然而，环氧树脂也存在一些缺点，如脆性大、易开裂、耐候性差等，这些问题限制了环氧树脂的应用范围。

因此，对环氧树脂进行改性和水性化研究，提高其综合性能和扩大应用领域具有重要意义。

环氧树脂的改性和水性化研究是当前高分子材料领域的热点之一。

在改性方面，研究者们通过引入新型的改性剂和制备方法，改善环氧树脂的韧性和耐候性。

在水性化方面，研究者们将环氧树脂制成水性涂料或水性胶黏剂等，以降低有机挥发物(VOC)的排放和改善作业环境。

然而，现有的改性和水性化方法仍存在一些问题。

如改性剂的添加可能会影响环氧树脂的力学性能和化学稳定性，制备过程也较为复杂。

在水性化方面，由于水性环氧树脂的耐水性和耐候性较差，限制了其应用范围。

环氧树脂的改性主要涉及共聚、共混、交联和扩链等方法。

其中，共聚是常见的改性方法之一，通过在环氧树脂的主链上引入柔性的链段，改善环氧树脂的韧性和耐候性。

共混则是将两种或多种类型的环氧树脂混合在一起，以获得综合性能优异的改性环氧树脂。

交联和扩链则通过增加环氧树脂的分子量，提高其力学性能和化学稳定性。

环氧树脂的水性化是通过引入特定的亲水基团，将环氧树脂制成水性涂料或水性胶黏剂等。

这不仅可以降低VOC的排放，改善作业环境，还可以扩大应用领域，如水性涂料、水性木器漆、水性胶黏剂等。

实现环氧树脂水性化的方法主要有两种：乳化和非乳化法。

乳化法是通过乳化剂的作用，将疏水的环氧树脂颗粒分散在水中，形成稳定的水分散液。

非乳化法则是在环氧树脂中引入亲水基团，使其直接溶于水中。

本研究采用文献综述和实验研究相结合的方法。

通过对国内外相关文献进行梳理和分析，了解环氧树脂改性和水性化的研究现状以及存在的问题。

然后，根据文献综述的结果，设计并实施了一系列实验，以验证改性剂对环氧树脂性能的影响以及不同制备工艺对环氧树脂水性化的影响。

环氧树脂胶粘剂的改性研究

环氧树脂胶粘剂的改性研究课程：涂料与胶粘剂题⽬：环氧树脂胶粘剂的改性研究姓名：XXX 学号：XXX姓名：XXX 学号：XXX⽇期：XXXX-XX-XX环氧树脂胶粘剂的改性研究XXX XXX 化学⼯程与⼯艺摘要：综述了环氧树脂胶粘剂耐热，增韧改性研究的现状, 介绍了各种增韧耐热的应⽤。

关键词：环氧树脂，胶粘剂，耐热，改性，增韧；Modification of epoxy adhesiveXXX XXX Chemical Engineering and Technology Abstract:Epoxy resin adhesive heat toughening modification of the status quo, and a the various toughening heat-application.Keywords: epoxy resins, adhesives, heat-resistant, modified, toughened;前⾔环氧胶粘剂在整个合成胶粘剂中所占的⽐例并不⼤,但由于它的优异性能，在结构胶粘剂中却占据了主导地位，有“万能胶”之称。

但其固化后易产⽣较⼤的内应⼒，且产物中有较稠密的芳环结构，使得未经改性的环氧固化物较脆,，且耐⾼温性较差，为此，环氧树脂胶粘剂的改性研究很多。

相容性理论的发展和相容技术的进步推动了环氧树脂与弹性体(橡胶类)及热塑料树脂的合⾦化研究，经历了第⼆、第三代环氧胶粘剂时代。

近年来，则采⽤其它耐⾼温树脂与环氧树脂物理共混或化学改性，或在环氧分⼦中引⼊新的基团来提⾼环氧树脂的耐热性。

另外，胶粘剂中所⽤固体填料对改善耐热性也起重要作⽤。

本⽂着重介绍我国ER胶粘剂耐热和韧性研究及其应⽤。

主题⼀、环氧树脂胶粘剂在耐热性⽅⾯的改性的研究本⽅法以环氧树脂(EP)和有机硅硼改性EP 预聚物为主体材料，研制出⼀种可室温固化、⾼温使⽤且固化压⼒仅为接触压⼒的胶粘剂。

环氧树脂改性方法的研究现状及进展

环氧树脂改性方法的研究现状及进展环氧树脂是一种重要的高分子材料，以其优异的性能广泛应用于航空航天、电子设备、汽车和建筑材料等领域。

纯环氧树脂在一些方面还存在一些不足，如脆性、低耐热性等。

对环氧树脂进行改性已成为当前的研究热点之一。

本文将对环氧树脂改性方法的研究现状及进展进行综述。

近年来，研究人员通过添加各种纳米颗粒对环氧树脂进行改性。

纳米颗粒的加入不仅可以增强环氧树脂的力学性能，还可以改善其热稳定性和耐磨性。

常见的纳米改性剂包括纳米粉末、纳米纤维和纳米颗粒填料等。

纳米粉末的改性效果最为显著。

研究发现，添加纳米粉末后，环氧树脂的屈服强度和断裂韧性均有所提高。

一些研究还发现，通过改变环氧树脂的配方或调整反应条件，也可以实现对其性能的改善。

添加可共溶的树脂或低分子化合物可以提高环氧树脂的可加工性，降低其黏度，从而提高其涂覆性能。

在反应条件方面，控制固化反应的温度和时间可以调节环氧树脂的硬化程度和力学性能。

还有一些新型的环氧树脂改性方法得到了研究。

采用无机材料改性的方法可以改善环氧树脂的力学性能和耐热性。

研究人员发现，添加一定量的纳米氧化物或纳米硅酸盐可以显著增强环氧树脂的力学性能，并且使其具备较好的耐热性。

一些功能性改性剂的引入也被广泛关注，如荧光染料、磁性颗粒等。

这些功能性改性剂的引入不仅可以改善环氧树脂的性能，还可以赋予其特殊的功能，如荧光性能或磁性。

环氧树脂改性方法的研究已经取得了一定的进展，但仍存在一些挑战。

如何实现纳米颗粒的均匀分散、如何调控纳米颗粒与环氧树脂的相互作用等问题仍待解决。

开发出效果更好、操作更简便的改性方法也是当前的研究方向之一。

环氧树脂改性方法的研究仍具有很大的发展空间，对于提高环氧树脂的性能以及拓宽其应用领域具有重要意义。

碳纳米管环氧树脂复合材料力学性能影响因素的研究

碳纳米管环氧树脂复合材料力学性能影响因素的研究一、本文概述随着科技的进步和纳米技术的发展，碳纳米管（Carbon Nanotubes，CNTs）作为一种独特的纳米材料，因其优异的力学、电学和热学性能，在复合材料领域的应用日益广泛。

环氧树脂（Epoxy Resin）作为一种常见的热固性树脂，具有良好的粘附性、机械性能和化学稳定性，在航空航天、电子电气、建筑等领域有广泛应用。

将碳纳米管与环氧树脂复合，可以显著提升复合材料的力学性能，从而拓宽其应用领域。

本文旨在全面探讨碳纳米管环氧树脂复合材料力学性能的影响因素的研究。

我们将首先概述碳纳米管的基本结构和性质，以及环氧树脂的特点和应用。

然后，我们将重点分析碳纳米管在环氧树脂中的分散性、界面相互作用、碳纳米管的含量与长径比、制备工艺等因素对复合材料力学性能的影响。

我们还将讨论复合材料的力学性能表征方法，如拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等，并探讨其与影响因素之间的关联。

通过本文的研究，我们期望为碳纳米管环氧树脂复合材料的制备和应用提供理论依据和技术指导，同时为推动纳米复合材料的发展做出贡献。

二、碳纳米管的基本性质与制备方法碳纳米管（Carbon Nanotubes，CNTs）是一种由碳原子通过共价键连接形成的一维纳米材料，具有独特的结构和优异的物理化学性质。

碳纳米管具有良好的导电性，其电导率可以高于铜和银等金属，且具有良好的热稳定性和机械性能。

碳纳米管还具有高的比表面积和优异的化学稳定性，这使得它在许多领域，特别是在材料科学和纳米技术中，具有广泛的应用前景。

碳纳米管的制备方法主要有电弧放电法、化学气相沉积法（CVD）和激光烧蚀法等。

电弧放电法是最早用于制备碳纳米管的方法，通过在高真空环境中将石墨电极进行电弧放电，使碳原子在电弧的高温下蒸发并冷凝形成碳纳米管。

化学气相沉积法则是利用含碳气体在高温催化剂的作用下，通过热解或还原反应生成碳纳米管。

激光烧蚀法则是利用高能激光照射含碳目标，使碳原子蒸发并冷凝形成碳纳米管。

碳纳米管改性环氧树脂的研究概况

059收稿日期：--作者简介：刘仲良，男，硕士研究生。

-_@.。

通讯联系人：李洪峰（-），男，副研究员，主要复合材料基体树脂及结构胶粘剂的研究工作。

-@.。

基金项目：哈尔滨市杰出青年人才项目（。

20180611E mail ：zhongliang polymer 163com 1980E mail ：lihongfengcn 126com 2016RAYYJ009）碳纳米管改性环氧树脂的研究概况刘仲良，李洪峰，顾继友，王德志，曲春艳，杨海冬121222（1.东北林业大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨 150040；2.黑龙江省科学院石油化学研究院，黑龙江哈尔滨 150040）摘要：关键词：中图分类号：TQ323.5 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2018）10-0059-05介绍了碳纳米管的类型及改性方法，总结了碳纳米管改性环氧树脂性能的变化，展望了碳纳米管在环氧基复合材料中的发展趋势。

环氧树脂；碳纳米管；研究进展碳纳米管（自年发现以来就引起科研工作者的广泛关注，其有望作为一种极具潜力的复合材料增强体。

碳纳米管独特的分子结构与纳米级别的直径和长度，使其获得较高的纵横比，从而具有良好的力学性能、导电、热性，热稳定性等。

环氧树脂（是常见的热固性树脂之一，其具有良好的力学强度、耐化学腐蚀、电气绝缘性和易于成型加工等优点，广泛应用于航空、航天、汽车、机械和电子等领域。

但未经改性的环氧树脂固化后质脆，不耐冲击，抗张性能差，极大地限制其在高新技术领域的使用。

本文以碳纳米管改性环氧树脂的性能研究为主要内容，简述了碳纳米管改性环氧树脂工作的发展和未来趋势，以期为环氧树脂-碳纳米管复合材料研究工作提供参考。

碳纳米管是由石墨原子单层同轴缠绕或单层石墨筒沿同轴层层套构而成的管状物，按照石墨烯片层数可分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管大类；按照结构特征可分为扶手椅式、锯齿形和手型个大类。

碳纳米管具有优异的力学强度、电学及化学性能，但同时也存在着在环氧树脂中分散性差，易团聚等缺陷，使得环氧树脂基纳米管复合材料达不到理想效果。

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表 1 不同纳米粒子复合材料的玻璃化温度
纳米粒子种
质量分数/ %
类 g/ 100 g 0
1
2
3
4
5
SiO2 T iO2 - Al2O3
120 64 121 35 126 65 90 18
( 30 46) ( 31 17) ( 36 47) 126 59 130 48 129 26 90 18 ( 36 41) ( 40 3) ( 39 08) 131 98 137 97 136 52 90 18 ( 41 8) ( 47 79) ( 46 34)
[ 4] Ji XL, Jing JK , Jiang W, et al . Tensile modulus of polymer nanocom posites[ J] . Polym Eng Sci, 2002, 42( 5) : 983- 993.
表 2 不同纳米粒子复合材料的玻璃化温度
Tg/
0
1
2
3
4
5
6
7
MMT
90 47
141 24
121 29
142 39
140 18
141 10
138 95
129 01
Sepiolite
90 47
141 02
141 73
139 96
140 32
可见, 随着海泡石与蒙脱土的加入, 基体的玻璃化温度提高, 提高的幅度最大达 50 , 而与含量没有关系。由图 4 可见, 蒙脱土呈层状剥离, 形成插层纳米复合材料。通过高速搅拌, 海泡石晶格破坏, 形成单个的纤维, 在环氧树脂中形成大网状结构, 起到了纤维增强的作用, 限制了高分子链的运动, 从而使环氧树脂基体的玻璃化温度大幅度提高。海泡石/ 环氧树脂纳米复合材料的透射电镜照片见图 5, 由图可见, 海泡石成纤维状分散于树脂中, 起到了微纤维增强的作用, 从而使环氧树脂的玻璃化温度提高。
图 1 SiO2/ 环氧树脂浇铸体 TEM 照片( 1 2万倍)
图 2 - Al2O3/ 环氧纳米复合材料 TEM 照片( 4 万倍)
图 3 TiO2 纳米复合材料的 TEM 照片( 4 万倍)
图 1~ 3 分别为 3 种纳米复合材料的透射电镜照片, 可以看出, SiO2、T iO2 在环氧树脂中分散情况良好, - Al2O3 有部分团聚体。
增韧, 玻璃化温度提高。因此, 纳米粒子改性聚合物将成为提高聚合物耐热性的另 1 种方法。
本文采用不同的纳米粒子制备纳米复合材料, 研究不同纳米粒子对环氧树脂基体耐热性的影响。 1 实验部分 1 1 原材料
环氧树脂 CYD- 128, 环氧值 0 51~ 0 54 eq/ 100 g, 岳阳石油化工有限责任公司环氧树脂事业部; 液态甲基四氢苯酐 JHB- 590, 酸值( KOH) 660 ~ 685 mg/ g , 大连金世化工有限公司; 纳米 T iO2, 80 nm, 纳米 Al2O3, 30~ 35 nm, 西北大学化工系; 丙酮, 工业品, 西安化学试剂厂; 偶联剂 KH 570, 南京曙光化工总厂。纳米硅基氧化物 SiO2, 舟山明日纳米材料有限公司。有机蒙托土, 海泡石, 陕西矿物化工研究所。 1 2 环氧树脂纳米复合材料制备方法
[ 3] Ng CB, A sh BJ, Schadler LS, et al. A study of the mechanical and permeability properties of nano- and micron- TiO2 filled epoxy compos it es [ J] . ADV Compos Let , 2001, 10 ( 3) : 101- 111.
增大, 使玻璃化温度升高[ 7] 。可见, 纳米粒子的加入可使体系的玻璃化温度明显升高, 提高体系的耐热性。 2 2 粘土对环氧树脂体系玻璃化温度的影响
到目前为止, 能够在插层纳米复合材料中得到应用的有蒙脱土、高岭土、海泡石等少数几种属于层状硅酸盐的物质[ 8] 。由于它们具有较大的初始间距以及可交换的层间阳离子, 使得我们可以利用离子交换的方式将它们的层间距扩大到允许聚合物分子链插入的程度, 从而可以利用它们制备出性能优异的插层纳米复合材料[ 9] 。蒙托土属层状粘土。海
[ 2] Zheng yaping, Zheng ying, N ing Rongchang. Ef fects of nanoparticles SiO2 on the performance of the nanocomposit es [ J] . M aterials Letters, 2003 ( 57) : 2940- 2944.
19
匀, 抽空脱气后浇入涂有脱模剂并预热好的钢模具中, 经 130 / 5 h+ 150 / 5 h 固化完全后, 冷却脱模。 1 3 纳米环氧树脂复合材料性能测试
玻璃化温度的测定采用 USATAM DSC2910, 在 N2 气氛下, 升温速度为 21 份 MMT 的 TEM 照片( 4 万倍)
图 5 加入 1 份海泡石的 TEM 照片( 1 万倍)
3结论通过一定的方式, 使纳米粒子及粘土粒子分散
于环氧树脂基体中, 可使环氧树脂的玻璃化温度大
幅度提高, 最多可提高 50 。参考文献:
[1] 兰立文, 高分子物理 [ M ] . 西安: 西北工业大学出版社, 1992.
0引言聚合物的耐热性是决定聚合物适用范围的条件
之一, 聚合物耐热性的提高会扩大聚合物的使用范围。提高树脂耐热性的途径有 3 个: 增加高分子链的刚性; 使聚合物结晶; 增加聚合物的交联度[ 1] 。这 3 种方法势必使聚合物的韧性有所丧失。
纳米材料是指平均粒径在 100 nm 以下的材料, 由于具有相当大的相界面面积, 使它具有许多宏观物体所不具备的新颖的物理、化学特性。通过精细控制纳米材料在高聚物中的分散与复合, 能够在树脂较弱的微区内起补强、填充, 增加界面作用力, 减少自由体积的作用。仅以很少的无机粒子体积含量, 就能在 1 个相当大的范围内有效地改善复合材料的综合性能, 不仅起到增强、增韧、抗老化的作用, 而且不影响材料的加工性能[ 2] 。据文献[ 3、4] 报道, 在聚合物中添加纳米材料, 可使聚合物增强、
118 7 ( 28 52)
104 26 ( 14 08)
注: 括号内为纳米环氧树脂较纯环氧树脂的 T g 高出的温度
由表 1 可见, 纳米粒子的加入, 均使体系的玻璃化温度升高。对于 SiO2/ 环氧树脂体系, 纳米粒子的加入使玻璃化温度提高 14~ 36 , 在 SiO2 质量分数为 3% 时, 玻璃化温度最高( 126 65 ) ; 对于 TiO2/ 环氧树脂体系, 纳米粒子的加入使玻璃化温度提高 36~ 40 , 在 T iO2 质量分数为 2% ~ 3% 时, 玻璃化温度最高( 130 48 ) ; 对于 - Al2O3/ 环氧树脂体系, 纳米粒子的加入使玻璃化温度提高 41~ 48 , 在 - Al2O3 质量分数为 2% 时, 玻璃化温度最高( 137 97 ) 。
热固性树脂
第 21 卷第 1 期 2006 年 1 月
18
Thermosetting Resin
Vol 21 No 1 Jan. 2006
纳米材料对环氧树脂耐热性的改性研究
郑亚萍, 宁荣昌, 陈立新
( 西北工业大学理学院应用化学系, 陕西西安 710072)
摘要: 采用纳米 TiO2 、Al2O3、SiO2, 层状粘土有机蒙托土、海泡石和环氧树脂制备纳米复合材料, 通过透射电镜研究纳米粒子在环氧树脂基体中的分散情况, 采用差热分析测试不同纳米环氧树脂复合材料的玻璃化温度。结果表明, 纳米粒子分散于基体中, 可使环氧树脂的玻璃化温度提高。关键词: 纳米复合材料; 玻璃化温度; 环氧树脂中图分类号: TQ327 12 文献标识码: A 文章编号: 1002- 7432( 2006) 01- 0018- 03
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热固性树脂
第 21 卷
泡石具有纤维状结晶性质, 由于链群之间仅以四角负电荷。海泡石阳离子交换容量在 20~ 45 mmol/ 共用氧原子连接, 连接力较弱, 当受到剪切力作用 100g 之间[ 10, 12] 。采用有机蒙托土与海泡石制备不
时纤维晶体之间极易分散, 可形成众多的细小纤维同含量粘土纳米复合材料, 测试其玻璃化温度, 结晶体。在孔道中存在可变换的阳离子 K + 、Ca2+ 、果见表 2。 Na+ 等, 主要的平衡是由于 Al3+ 置换 Si4+ 所多出的
Abstract: The nanocomposite were prapared with nanoparticles T iO2、Al2O3、SiO2、MMT、Sepiolite and epoxy resin. The dispersion of nanoparticles in epoxy resin was observed with TEM. The glass transition temperature ( T g) of different nanocomposit es was tested by DSC. As a result, nanopart icles which was dispersed in resin could enhance the T g of resin system. Key words: nanocomposite; glass transit ion temperature; epoxy resin
收稿日期 2005- 08- 29; 修回日期 2005- 09- 30 作者简介郑亚萍 ( 1969 ) , 女, 山西省岢岚县人, 西北工业大学副教授、博士, 主要从事聚合物基复合材料及涂料、胶粘剂、纳米复合材料的研究。联系方式 E- mail: zhengyp@ nwpu. edu. cn