環(huán)氧樹脂-粘土納米復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、該文先利用長(zhǎng)鏈烷基季銨鹽與蒙脫土通過離子交換反應(yīng)制得了有機(jī)蒙脫土(OMMT),利用元素分析法研究了反應(yīng)條件對(duì)有機(jī)蒙脫土離子交換率的影響,并利用X衍射(XRD)和傅立葉變換紅外光譜(FTIR)對(duì)有機(jī)蒙脫土進(jìn)行了表征.借助溶劑和超聲分散作用,通過插層聚合制備了環(huán)氧樹脂/粘土納米復(fù)合材料.利用拉伸實(shí)驗(yàn)、沖擊實(shí)驗(yàn)、差示掃描量熱法(DSC)、掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)等方法研究了有機(jī)化改性劑、環(huán)氧預(yù)聚物分子量、固化劑等因素對(duì)復(fù)合材料的

2、力學(xué)性能和熱性能的影響,通過對(duì)復(fù)合材料微結(jié)構(gòu)的研究,初步探討了有機(jī)蒙脫土增韌增強(qiáng)環(huán)氧樹脂的機(jī)理.此外,還利用熱分析法研究了有機(jī)蒙脫土對(duì)酸酐固化環(huán)氧樹脂體系的促進(jìn)作用,利用旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)研究了有機(jī)蒙脫土的加入對(duì)環(huán)氧樹脂流變性能的影響.結(jié)果表明:有機(jī)長(zhǎng)鏈烷基季銨鹽陽(yáng)離子通過離子交換反應(yīng)插層進(jìn)入蒙脫土片層間,改善了蒙脫土片層的表面性能,增大了與聚合物的相容性.力學(xué)性能分析結(jié)果表明:有機(jī)化試劑與蒙脫土片層間的作用越強(qiáng),復(fù)合體系的力學(xué)性能越好;基體

3、樹脂的柔性越好,其增強(qiáng)效果越好,而基體樹脂的剛性越好,則其增韌效果越大.在該文研究范圍內(nèi),當(dāng)有機(jī)蒙脫土的添加量在1-5％之間時(shí),復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度最大可提高34.8％,而沖擊強(qiáng)度最大可提高161％.熱性能分析結(jié)果表明,有機(jī)蒙脫土的加入,對(duì)復(fù)合體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的影響比較復(fù)雜,隨有機(jī)化試劑和固化體系的不同,復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可能提高,也可能不變,甚至可能降低.在所研究的幾個(gè)體系中,Tg提高幅度最大可達(dá)22℃.有機(jī)蒙脫土的加入可