納米材料對環氧耐熱改性研究(二)

    高分子聚合物在受熱過程中會發生一系列的物理變化和化學變化,從表觀上看,一旦聚合物材料受熱后發生軟化、熔融或熱分解,即認為它喪失了實用性。因此,常將Tg、Tm,分別看作非晶態聚合物和結晶聚合物尺寸穩定的上限溫度。分別采用3種不同的納米粒子制備納米復合材料,測試其玻璃化溫度(結果列于表1中),研究不同納米粒子對環氧樹脂耐熱性的影響規律。


 

 

 

 

 

 

納米材料對環氧耐熱改性研究(二)
    三、結果與討論
    1、納米顆粒對樹脂玻璃化溫度的影響
    由表1可見納米粒子的加入,均使體系的玻璃化溫度升高。對于SiO2/環氧樹脂體系,納米粒子的加入使玻璃化溫度提高14~36℃,在SiO2,質量分數為3%時,玻璃化溫度高(126.65℃);對于TiO2/環氧樹脂體系,納米粒子的加入使玻璃化溫度提高36~40℃,在TiO2質量分數為2%~3%時,玻璃化溫度高(130.48℃);對于α-A12O3/環氧樹脂體系,納米粒子的加入使玻璃化溫度提高41~48℃,在α-A12O3,質量分數為2%時,玻璃化溫度高(137.97℃)。圖1~3分別為3種納米復合材料的透射電鏡照片,可以看出SiO2、TiO2在環氧樹脂中分散情況良好,α-A12O3,有部分團聚體。納米粒子的加入使環氧樹脂的玻璃化溫度升高的原因在于:納米粒子與環氧樹脂之間存在強相互作用,使玻璃化溫度升高。表面處理后的納米粒子,在基體中實際起到交聯點的作用,一方面其表面有利于環氧樹脂鏈段的纏結,形成物理交聯;另一方面其表面的表面處理劑與基體聚合,形成填充粒子與基體間良好的界面結合,起到化學交聯點的作用。因此隨著納米粒子的加入,交聯密度增大,使玻璃化溫度升高??梢娂{米粒子的加入可使體系的玻璃化溫度明顯升高,提高體系的耐熱性。


 

 

 

 

 

納米材料對環氧耐熱改性研究(二)