环氧复材及应用三环氧复材5纳米材料4sio2型建筑模板

环氧复材及应用(三)环氧复材5纳米材料(4)sio2型

(4)热固性环氧树脂基sio2纳米复合材料

①制备方法

硅烷偶联剂(kh-550)用2～5倍的丙酮稀释，硅烷偶联剂的用量约为纳米sio2质量的o.5%～1.o%，调节ph值为7～9。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍，超声波分散30min，加入纳米sio2，充分搅拌并升温至100～120℃。在高速分散机上分散20minokmart.com。加入e-51环氧树脂，混合均匀、出溶剂，升温至130℃、温1h。在高速均质分散机上分散20min。冷却后加入液态甲基四氢苯酐，混合均匀，抽真空脱气泡后浇注、固化、脱模。

②纳米si02对热固性环氧树脂力学性能的影响

经偶联剂处理的纳米si02粒子的引入，以大幅度提高环氧树脂复合材料的冲击强度。冲击强度提高的幅度主要由纳米粒子的分散情况和含量决定。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍，如果纳米sio2粒子均匀分散于环氧树脂基体之中，当复合材料受到冲击载荷时，纳米粒子表面与基体材料之间产生微裂纹、收冲击能，从而达到增韧的效果。如果纳米增强材料用量过大，微裂纹易发展成宏观开裂，反而降低了体系的性能。

不同纳米si02含量对热固性环氧树脂基si02纳米复合材料力学性能的影响见表4-13。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍，可以看出纳米sio2的引入，复合材料的拉伸强度、拉伸模量和冲击强度提高。当纳米si02含量为3%时，综合性能最好；当纳米si02含量超过3%时，由于分散困难，部分纳米si02粒子开始出现返粗现象，致使材料性能下降。

表4-13纳米sio2含量对热固性环氧树脂基si02纳米复合材料力学性能的影响

性能含量/%

ol2345

冲击韧性/(kj/㎡)

拉伸强度/mpa

拉伸模量/gpa10.2

35.3

3.212.1

38.3

3.413.1

40.8

3.61s.9

75.7

3.612.7

42.2

3.210.8

38.6

3.1

③纳米sio22对热固性环氧树脂玻璃化温度的影响

经偶联剂处理的纳米sio2粒子与环氧树脂之间的相互作用很强，使体系交联密度增大、玻璃化温度提高，有效地提高了复合材料的耐热性。表面处理后的纳米粒子在基体中实际起到了交联点的作用，一方面其表面的偶联剂分子与环氧树脂键合，大大提高了界面强度，起到化学交联点的作用；另一方面其表面有利于环氧树脂分子链的缠结，形成物理交联。

不同纳米sio2含量对热固性环氧树脂基sio2纳米复合材料玻璃化温度的影响见表4-4。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍，可以看出纳米sio2的引入使体系玻璃化温度提高。当纳米sio2含量为3%时，该复合材料的玻璃化温度达到126.7℃，比环氧树脂浇注体的高36.5℃。

表4-14纳米si02含量对热固性环氧树脂基si02纳米复合材料玻璃化温度的影响

含量/%o12345

tg/℃90.2120.6121.4126.7118.7104.3

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