納米材料在環(huán)氧樹脂中的應(yīng)用主要是在復(fù)合材料和涂料方面。
在現(xiàn)有的復(fù)合材料中，通常以纖維作增強(qiáng)材料，由于纖維與基體的相容性問(wèn)題，限制復(fù)合材料性能的發(fā)揮。為了解決相容性問(wèn)題，充分發(fā)揮復(fù)合材料的優(yōu)異性能，人們從分子水平設(shè)計(jì)復(fù)合材料。通過(guò)控制納米材料在高聚物中的分散與復(fù)合，能夠在樹脂較弱的微區(qū)內(nèi)起補(bǔ)強(qiáng)、填充、增加界面作用力，減少自由體積的作用，可能僅以很少的無(wú)機(jī)粒子體積含量，就能在一個(gè)相當(dāng)大的范圍內(nèi)有效地改變復(fù)合材料的綜合性能，且不影響材料的加工性能。
研究表明，a-Al2O3與環(huán)氧樹脂復(fù)合，使其模量增加，當(dāng)粒徑為27nm，a- Al2O3添加量為1%～5%(質(zhì)量比)時(shí)，提高了環(huán)氧樹脂的Tg，模量達(dá)極大值;添加量超過(guò)10%(質(zhì)量比)時(shí)，模量下降。另一項(xiàng)研究采用己二胺對(duì)粘土通過(guò)離子交換反應(yīng)進(jìn)行改性，然后將改性后的粘土與E-51在二甲基甲酰胺(DMF)中攪拌混合，制備出環(huán)氧樹脂/粘土納米復(fù)合材料。當(dāng)納米粘土添加量為3wt%時(shí)，馬丁耐熱為61.5℃，沖擊韌性為8.95kj/m2，分別比不加粘土的固化樹脂提高了僅20℃和190%。而粉末法可使低分子環(huán)氧樹脂在粘土層間聚合成醚的研究，用E-51與處理過(guò)的黏土在混合情況下，使之高溫下自聚生成聚醚粉末，聚合時(shí)伴隨粘土的層離反應(yīng)，二者為協(xié)同反應(yīng)。
國(guó)外還有科學(xué)家在粘土改性環(huán)氧樹脂中采用了溶劑法，在溶劑N，N’—二甲基甲酰胺中，E-51在其作用下穿插于黏土晶層之間，然后加入固化劑固化，使兩者復(fù)合良好，性能有很大提高。除此以外，有人采用插層原位復(fù)合法，將單體嵌入到粘土夾層中再固化的方法制備環(huán)氧/黏土納米復(fù)合材料。
摘自:中國(guó)塑料信息網(wǎng)
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