無機納米粒子改性環氧研究(一)

    環氧樹脂是綜合性能優異的熱固性樹脂,因而得到了廣泛應用。但是環氧樹脂固化產物性脆,耐沖擊性差,易開裂,不耐疲勞,對其進行各種改性以提高其性能成為環氧樹脂研究的熱點。日前,介紹了無機納米粒子填充改性環氧樹脂研究進展。
    一、引言
    橡膠或熱塑形彈性體可大幅度提高環氧樹脂的沖擊強度,但卻以拉伸強度下降為代價;增強纖維可大幅度提高環氧樹脂的拉伸強度,但沖擊強度和斷裂伸長率下降;液晶高分子原位復合增強技術可使環氧樹脂的拉伸強度和沖擊強度改善,但斷裂伸長率下降。相比之下納米無機粒子由于納米尺寸效應,巨大的比表面積和強的界面作用,與環氧樹脂復合后可使無機物的剛性,尺寸穩定性和熱穩定性與環氧樹脂的韌性,加工性揉合在一起表現出增韌與增強的同步效應,充分顯示了納米級填料改性的優越性。
    二、無機納米粒子結構分析及復合機理
    納米粒子的結構、粒徑、比表面積、表面粗糙度、粒子表面所含的官能團等將影響納米粒子的補強性。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,表面所含的官能團較多,它能與基體材料發生化學反應形成網絡結構,這種網絡結構是賦予復合材料強度的基本結構因素。所形成的網絡結構越多,對基體材料的化學結合及物理吸附作用就越強。
    納米粒子由于特殊的小尺寸效用,可能有利于增加其與環氧樹脂之間的混溶性,根據擴散理論,粘合強度主要決定于2種物質之間的混溶性。混溶性越大,粘合強度越高。納米粒子的表面效應使納米粒子的比表面積、表面能及表面結合能迅速增大,因為表面原子的增多,原子配位不滿及較高的表面能,因而產生許多缺陷而呈現很高活性,易于與環氧樹脂產生鍵合,和產生一系列其他可導致強度增大的化學及物理作用。另外由于納米粒子極易團聚,因而復合前須對其進行表面處理,過程中引入的有機化基團可增加納米粒子與環氧樹脂的親和性,所有這些作用都有利于納米粒子與環氧樹脂的復合。
    2008年8月6日,我廠迎來3名“化工人”,他們是來自四川災區清平磷礦職工。他們經過入廠教育已于昨天,分別赴相關部門到崗工作。清平磷礦位于綿竹市漢旺鎮附近,地震中礦區受到較大破壞,目前正在重建之中?;ぜ瘓F公司對其職工,作出短期就業相關決定。我廠積極貫徹文件精神,為其妥善安排生活,并根據特長落實工作崗位。為使他們盡快適應新的環境,還特地設置聯絡員,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,希望多學習化工發展的經驗,以為其20萬噸/年磷氨項目建設掌握知識。


 

 

 

 

 

 

無機納米粒子改性環氧研究(一)


 

 

 

 

 

 

無機納米粒子改性環氧研究(一)