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環(huán)氧樹脂是綜合性能優(yōu)異的熱固性樹脂，因而得到了廣泛應(yīng)用。但是環(huán)氧樹脂固化產(chǎn)物性脆，耐沖擊性差，易開裂，不耐疲勞，對(duì)其進(jìn)行各種改性以提高其性能成為環(huán)氧樹脂研究的熱點(diǎn)。日前，介紹了無機(jī)納米粒子填充改性環(huán)氧樹脂研究進(jìn)展。
一、引言
橡膠或熱塑形彈性體可大幅度提高環(huán)氧樹脂的沖擊強(qiáng)度，但卻以拉伸強(qiáng)度下降為代價(jià)；增強(qiáng)纖維可大幅度提高環(huán)氧樹脂的拉伸強(qiáng)度，但沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長率下降；液晶高分子原位復(fù)合增強(qiáng)技術(shù)可使環(huán)氧樹脂的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度改善，但斷裂伸長率下降。相比之下納米無機(jī)粒子由于納米尺寸效應(yīng)，巨大的比表面積和強(qiáng)的界面作用，與環(huán)氧樹脂復(fù)合后可使無機(jī)物的剛性，尺寸穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性與環(huán)氧樹脂的韌性，加工性揉合在一起表現(xiàn)出增韌與增強(qiáng)的同步效應(yīng)，充分顯示了納米級(jí)填料改性的優(yōu)越性。
二、無機(jī)納米粒子結(jié)構(gòu)分析及復(fù)合機(jī)理
納米粒子的結(jié)構(gòu)、粒徑、比表面積、表面粗糙度、粒子表面所含的官能團(tuán)等將影響納米粒子的補(bǔ)強(qiáng)性。圖1為納米炭黑的AFM照片，從中可以看出，炭黑粒徑約30～50nm，表面比較粗糙，比表面積比較大，表面所含的官能團(tuán)較多，它能與基體材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是賦予復(fù)合材料強(qiáng)度的基本結(jié)構(gòu)因素。所形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越多，對(duì)基體材料的化學(xué)結(jié)合及物理吸附作用就越強(qiáng)。
納米粒子由于特殊的小尺寸效用，可能有利于增加其與環(huán)氧樹脂之間的混溶性，根據(jù)擴(kuò)散理論，粘合強(qiáng)度主要決定于2種物質(zhì)之間的混溶性?；烊苄栽酱螅澈蠌?qiáng)度越高。納米粒子的表面效應(yīng)使納米粒子的比表面積、表面能及表面結(jié)合能迅速增大，因?yàn)楸砻嬖拥脑龆啵优湮徊粷M及較高的表面能，因而產(chǎn)生許多缺陷而呈現(xiàn)很高活性，易于與環(huán)氧樹脂產(chǎn)生鍵合，和產(chǎn)生一系列其他可導(dǎo)致強(qiáng)度增大的化學(xué)及物理作用。另外由于納米粒子極易團(tuán)聚，因而復(fù)合前須對(duì)其進(jìn)行表面處理，過程中引入的有機(jī)化基團(tuán)可增加納米粒子與環(huán)氧樹脂的親和性，所有這些作用都有利于納米粒子與環(huán)氧樹脂的復(fù)合。
2008年8月6日，我廠迎來3名“化工人”，他們是來自四川災(zāi)區(qū)清平磷礦職工。他們經(jīng)過入廠教育已于昨天，分別赴相關(guān)部門到崗工作。清平磷礦位于綿竹市漢旺鎮(zhèn)附近，地震中礦區(qū)受到較大破壞，目前正在重建之中?；ぜ瘓F(tuán)公司對(duì)其職工，作出短期就業(yè)相關(guān)決定。我廠積極貫徹文件精神，為其妥善安排生活，并根據(jù)特長落實(shí)工作崗位。為使他們盡快適應(yīng)新的環(huán)境，還特地設(shè)置聯(lián)絡(luò)員，做到有難必幫、有疑必解。在6日舉行的歡迎儀式上，3位清平磷礦的職工表示，希望多學(xué)習(xí)化工發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)，以為其20萬噸/年磷氨項(xiàng)目建設(shè)掌握知識(shí)。
無機(jī)納米粒子改性環(huán)氧研究（一）
無機(jī)納米粒子改性環(huán)氧研究（一）