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纳米在环氧树脂中应用

纳米材料在环氧树脂中的应用主要是在复合材料和涂料方面。 
  在现有的复合材料中,通常以纤维作增强材料,由于纤维与基体的相容性问题,限制复合材料性能的发挥。为了解决相容性问题,充分发挥复合材料的优异性能,人们从分子水平设计复合材料。通过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,可能仅以很少的无机粒子体积含量,就能在一个相当大的范围内有效地改变复合材料的综合性能,且不影响材料的加工性能。 
  研究表明,a-Al2O3与环氧树脂复合,使其模量增加,当粒径为27nm,a- Al2O3添加量为1%~5%(质量比)时,提高了环氧树脂的Tg,模量达极大值;添加量超过10%(质量比)时,模量下降。另一项研究采用己二胺对粘土通过离子交换反应进行改性,然后将改性后的粘土与E-51在二甲基甲酰胺(DMF)中搅拌混合,制备出环氧树脂/粘土纳米复合材料。当纳米粘土添加量为3wt%时,马丁耐热为61.5℃,冲击韧性为8.95kj/m2,分别比不加粘土的固化树脂提高了仅20℃和190%。而粉末法可使低分子环氧树脂在粘土层间聚合成醚的研究,用E-51与处理过的黏土在混合情况下,使之高温下自聚生成聚醚粉末,聚合时伴随粘土的层离反应,二者为协同反应。 
  国外还有科学家在粘土改性环氧树脂中采用了溶剂法,在溶剂N,N’—二甲基甲酰胺中,E-51在其作用下穿插于黏土晶层之间,然后加入固化剂固化,使两者复合良好,性能有很大提高。除此以外,有人采用插层原位复合法,将单体嵌入到粘土夹层中再固化的方法制备环氧/黏土纳米复合材料。

摘自:中国塑料信息网

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