環氧樹脂耐熱納米改性2

    納米粒子改性聚合物將成為提高聚合物耐熱性的又方法。在聚合物中添加納米材料,可使聚合物增強、增韌,玻璃化溫度提高。通過一定的方式,使納米粒子及粘土粒子分散于環氧樹脂基體中,可使環氧樹脂的玻璃化溫度大幅度提高,多可提高50℃。

    三、結果與討論
    1、納米顆粒對樹脂玻璃化溫度的影響
    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。

    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,SiO2、TiO2在環氧樹脂中分散情況良好,α-A12O3有部分團聚體。