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環(huán)氧樹脂/黏土納米復(fù)合材料的出現(xiàn)備受國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。黏土礦物中由于硅酸鹽晶片的疊層排列，經(jīng)有機(jī)化處理以后，可以被聚合物或單體插層，制備出聚合物/黏土納米復(fù)合材料。此外，黏土價格低廉、納米結(jié)構(gòu)原位生成，避免了黏土與聚合物共混過程中的聚集，為聚合物基納米復(fù)合材料的制備提供了一條有效的途徑。環(huán)氧樹脂/黏土納米復(fù)合材料的制備方法主要有插層復(fù)合、共混法2種。
2、共混法
共混法即納米粒子直接分散法，該方法是先合成出各種形態(tài)的納米粒子，再將其與有機(jī)聚合物混合。共混法的優(yōu)點是納米粒子的制備與材料的合成分步進(jìn)行，可控制納米粒子的形態(tài)、尺寸。不利之處是由于納米粒子很容易團(tuán)聚，共混時實現(xiàn)粒子的均勻分散有一定的困難。納米粒子易于團(tuán)聚和聚集，是因為納米粒子間存在有別于常規(guī)粒子間的強(qiáng)大作用能，可稱之為“納米作用能”。從機(jī)理上講這種納米作用能就是粒子間的排斥作用能，為了使納米粒子充分分散目前采用的重要方法有：
(1)濕法研磨(少量表面處理劑)能夠均勻分散在納米粒子表面，避免團(tuán)聚發(fā)生)；
(2)高速混合(提高轉(zhuǎn)速、增加時間，對納米粒子的分散均有好處)；
(3)超聲波振蕩處理；振動磨(通過帶偏心塊的振動電機(jī)做高頻低振幅的連續(xù)振動)；
(4)混沌混合裝置(Chaotic Mixing-CM裝置對配混的復(fù)合材料進(jìn)行反復(fù)拉伸與折疊)；
(5)大長徑比同向雙螺桿擠出機(jī)的高速剪切作用均勻分散納米粒子；
黏土的細(xì)化與分散工藝對黏土在環(huán)氧樹脂基納米復(fù)合材料中的充分解離有很大影響。鄭亞萍利用納米粒子對環(huán)氧樹脂體系進(jìn)行了大量的改性研究。通過利用分散劑實現(xiàn)了納米粒子與環(huán)氧樹脂的均勻混合，解決了納米粒子由于粒徑過小容易團(tuán)聚的問題。研究結(jié)果表明，粒子表面存在著羥基，兩者在界面處存在著較強(qiáng)的分子間力，因此有較好的相容性。在改性體系中納米粒子呈分散相，環(huán)氧樹脂為連續(xù)相。納米粒子以第二聚集體的形式較均勻地分散在樹脂基體中。由于二者粘接性能好，因而在受沖擊時能起到吸收沖擊能量的作用，從而達(dá)到增韌的目的。
鹿海軍等人采用十二胺鹽處理的蒙脫土和環(huán)氧(E-51)/4．4’二氨基二苯砜(DDS)體系為研究對象，分別通過普通攪拌(磁力攪拌)和高速剪切分散(高速乳化均質(zhì)機(jī))2種分散蒙脫土的工藝制備了環(huán)氧樹脂蒙脫土納米復(fù)合材料。透射電鏡(TEM)觀察表明，普通攪拌分散法制備的納米復(fù)合材料中存在較多黏土團(tuán)聚體，而通過高速剪切分散施加一定外部剪切力細(xì)化分散黏土團(tuán)聚體，則有利于黏土片層在固化過程中充分解離，力學(xué)性能明顯提高。當(dāng)黏土質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時沖擊強(qiáng)度可由32.1kJ/m2提高到43.9kJ/m2、增長近36.8%，彎曲強(qiáng)度也有一定提高。動態(tài)熱機(jī)械性能(DMA)分析表明，環(huán)氧樹脂蒙脫土納米復(fù)合材料的儲能模量在玻璃態(tài)沒有明顯改善，但在玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)具有一定的提高；玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和損耗模量都得到不同程度的提高，且黏土片層的分散解離效果越好，提高的幅度越大。
3、其他方法
(1)超聲波法
超聲波法的原理是使用超聲波震蕩破壞較大團(tuán)聚體中小微粒之間的庫侖力或范德華力，使小顆粒分散到基質(zhì)中。這種方法進(jìn)行納米復(fù)合材料的合成在實驗室中較常用，它在攪拌狀態(tài)下把納米粒子加。