納米復合材料如何影響環氧樹脂Tg值

    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。日前，專家分別采用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，研究不同納米粒子對環氧樹脂耐熱性的影響規律，取得了新的認識成果。
    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℃)。通過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，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。