二氧化硅改性
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乙醇 正硅酸四乙酯 （TEOS） 型号 分析纯 分析纯 厂家
国药集团化学试 剂有限公司
氨丙基三乙氧基 河南兴华化工原 料有限公司 硅烷（APTES） 环氧树脂E-51 环氧值0.51，分 蓝星新材料无锡 树脂厂 析纯 环氧树脂E-51 上海昊化化工有 限公司 聚酰胺650
七：实验仪器
3.纳米粒子的加入可以阻碍高分子链的 运动，增大交联密度，使玻璃化温度升高， 这对提高耐热性能有利。 2.2缺陷 无机纳米粒子也因其粒径小、比表面大、 具有亲水性，而容易团聚、在聚合物中不 易分散，在一定程度上限制了它的推广应 用。
三：改性纳米二氧化硅增韧环氧树 脂胶黏剂的优点
以硅烷类偶联剂对纳米二氧化硅进行表 面改性，提高纳米二氧化硅在环氧树脂胶 黏剂中的分散性能，增强环氧树脂胶黏剂 的韧性和粘接强度。
四：APTES改性纳米二氧化硅原理
在无水条件下APTS 分子的乙氧基直接与 二氧化硅表面的Si —OH 发生缩醇反应,形 成Si —O —Si 键。由于体系中无水APTS 分子间不会发生反应,因此这种反应生成的 是较规则的单分子层。
五：APTES改性纳米二氧化硅的效果
图4 二氧化硅颗粒的SEM图
九：实验结果
十：拉伸剪切断面SEM分析
十一：红外线表征
十二：结论
（1）通过FT-IR对改性纳米SiO2进行表征分 析，证明用胺丙基三乙氧基硅烷（APTES） 能够成功对纳米SiO2进行改性，并提高了 其在环氧胶基体中的分散性能。
（2）改性纳米SiO2对环氧胶强度的提高具有 显著的效果，当填料用量为0.6%（质量分 数）时，胶黏剂强度最高达22.80MPa，与 空白实验相比，相对强度提高了31%；当 改性纳米SiO2质量分数为0.4%时，最高冲 击强度为10.97×103 J/m2，相对于未改性 的样品，添加改性纳米SiO2冲击强度最大 提高了约66.7%，相对于添加未修饰SiO2 填料的样品，冲击强度提高了52.15%。
改性纳米二氧化硅增韧环氧树 脂胶黏剂的研究
——杨坤
一：环氧树脂的特点
环氧树脂胶粘剂具有粘接强度高、粘接 范围广、收缩率低、稳定性好、耐酸碱、 加工方便、绝缘性能优良以及成本低廉等 特点，广泛用于粘接金属材料、非金属材 料、热固性材料等领域。
二：无机纳米粒子改性环氧树脂的 原理和缺陷
2.1原理 1.纳米粒子表面原子具有极高的不饱和 性，表面活性非常大，能与环氧树脂在界 面上形成远大于范德华力的作用力； 2.由于比表面积大，纳米粒子与基体之 间接触界面大，受力时会产生更多的微裂 纹和塑性变形，可以起到较好的增韧效果；
仪器名称 电子万能试验机（CSS— 44300） 简支梁冲击试验机 红外光谱仪 厂家 中国科学院长春科新公司试 验仪器研究所 承德精密试验机有限公司
SEM扫描电子显微镜
无锡创辉测量技术有限公司
八：性能测试
• （1）剪切拉伸测试按《胶粘剂拉伸剪切强 度测定方法》（GB 7124-86）进行测试， 测试温度：室温，拉伸速度：5mm/min。 • （2）冲击性能测试按GB-T2567-2008进行 测试。
国药集团化学试 剂有限公司
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七：实验仪器
3.纳米粒子的加入可以阻碍高分子链的 运动，增大交联密度，使玻璃化温度升高， 这对提高耐热性能有利。 2.2缺陷 无机纳米粒子也因其粒径小、比表面大、 具有亲水性，而容易团聚、在聚合物中不 易分散，在一定程度上限制了它的推广应 用。
三：改性纳米二氧化硅增韧环氧树 脂胶黏剂的优点
以硅烷类偶联剂对纳米二氧化硅进行表 面改性，提高纳米二氧化硅在环氧树脂胶 黏剂中的分散性能，增强环氧树脂胶黏剂 的韧性和粘接强度。
四：APTES改性纳米二氧化硅原理
在无水条件下APTS 分子的乙氧基直接与 二氧化硅表面的Si —OH 发生缩醇反应,形 成Si —O —Si 键。由于体系中无水APTS 分子间不会发生反应,因此这种反应生成的 是较规则的单分子层。
五：APTES改性纳米二氧化硅的效果
图4 二氧化硅颗粒的SEM图
九：实验结果
十：拉伸剪切断面SEM分析
十一：红外线表征
十二：结论
（1）通过FT-IR对改性纳米SiO2进行表征分 析，证明用胺丙基三乙氧基硅烷（APTES） 能够成功对纳米SiO2进行改性，并提高了 其在环氧胶基体中的分散性能。
（2）改性纳米SiO2对环氧胶强度的提高具有 显著的效果，当填料用量为0.6%（质量分 数）时，胶黏剂强度最高达22.80MPa，与 空白实验相比，相对强度提高了31%；当 改性纳米SiO2质量分数为0.4%时，最高冲 击强度为10.97×103 J/m2，相对于未改性 的样品，添加改性纳米SiO2冲击强度最大 提高了约66.7%，相对于添加未修饰SiO2 填料的样品，冲击强度提高了52.15%。
改性纳米二氧化硅增韧环氧树 脂胶黏剂的研究
——杨坤
一：环氧树脂的特点
环氧树脂胶粘剂具有粘接强度高、粘接 范围广、收缩率低、稳定性好、耐酸碱、 加工方便、绝缘性能优良以及成本低廉等 特点，广泛用于粘接金属材料、非金属材 料、热固性材料等领域。
二：无机纳米粒子改性环氧树脂的 原理和缺陷
2.1原理 1.纳米粒子表面原子具有极高的不饱和 性，表面活性非常大，能与环氧树脂在界 面上形成远大于范德华力的作用力； 2.由于比表面积大，纳米粒子与基体之 间接触界面大，受力时会产生更多的微裂 纹和塑性变形，可以起到较好的增韧效果；
仪器名称 电子万能试验机（CSS— 44300） 简支梁冲击试验机 红外光谱仪 厂家 中国科学院长春科新公司试 验仪器研究所 承德精密试验机有限公司
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无锡创辉测量技术有限公司
八：性能测试
• （1）剪切拉伸测试按《胶粘剂拉伸剪切强 度测定方法》（GB 7124-86）进行测试， 测试温度：室温，拉伸速度：5mm/min。 • （2）冲击性能测试按GB-T2567-2008进行 测试。