无机纳米粒子改性环氧研究(一) - 中国绝缘材料网
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    无机纳米粒子改性环氧研究(一)
    来源:  作者:本站
    环氧树脂是综合性能优异的热固性树脂,因而得到了广泛应用。但是环氧树脂固化产物性脆,耐冲击性差,易开裂,不耐疲劳,对其进行各种改性以提高其性能成为环氧树脂研究的热点。日前,介绍了无机纳米粒子填充改性环氧树脂研究进展。

    一、引言

    橡胶或热塑形弹性体可大幅度提高环氧树脂的冲击强度,但却以拉伸强度下降为代价;增强纤维可大幅度提高环氧树脂的拉伸强度,但冲击强度和断裂伸长率下降;液晶高分子原位复合增强技术可使环氧树脂的拉伸强度和冲击强度改善,但断裂伸长率下降。相比之下纳米无机粒子由于纳米尺寸效应,巨大的比表面积和强的界面作用,与环氧树脂复合后可使无机物的刚性,尺寸稳定性和热稳定性与环氧树脂的韧性,加工性揉合在一起表现出增韧与增强的同步效应,充分显示了纳米级填料改性的优越性。

    二、无机纳米粒子结构分析及复合机理

    纳米粒子的结构、粒径、比表面积、表面粗糙度、粒子表面所含的官能团等将影响纳米粒子的补强性。图1为纳米炭黑的AFM照片,从中可以看出,炭黑粒径约30~50nm,表面比较粗糙,比表面积比较大,表面所含的官能团较多,它能与基体材料发生化学反应形成网络结构,这种网络结构是赋予复合材料强度的最基本结构因素。所形成的网络结构越多,对基体材料的化学结合及物理吸附作用就越强。

    纳米粒子由于特殊的小尺寸效用,可能有利于增加其与环氧树脂之间的混溶性,根据扩散理论,粘合强度主要决定于2种物质之间的混溶性。混溶性越大,粘合强度越高。纳米粒子的表面效应使纳米粒子的比表面积、表面能及表面结合能迅速增大,因为表面原子的增多,原子配位不满及较高的表面能,因而产生许多缺陷而呈现很高活性,易于与环氧树脂产生键合,和产生一系列其他可导致强度增大的化学及物理作用。另外由于纳米粒子极易团聚,因而复合前须对其进行表面处理,过程中引入的有机化基团可增加纳米粒子与环氧树脂的亲和性,所有这些作用都有利于纳米粒子与环氧树脂的复合。

    2008年8月6日,我厂迎来3名“中国化工人”,他们是来自四川灾区清平磷矿职工。他们经过入厂教育已于昨天,分别赴相关部门到岗工作。清平磷矿位于绵竹市汉旺镇附近,地震中矿区受到较大破坏,目前正在重建之中。中国化工集团公司对其职工,作出短期就业相关决定。我厂积极贯彻文件精神,为其妥善安排生活,并根据特长落实工作岗位。为使他们尽快适应新的环境,还特地设置联络员,做到有难必帮、有疑必解。在6日举行的欢迎仪式上,3位清平磷矿的职工表示,希望多学习化工发展的经验,以为其20万吨/年磷氨项目建设掌握知识。
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