環(huán)氧樹脂-鈉基膨潤土復合材料的制備和性能研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂由于具有粘接性好，電絕緣性好，固化收縮率小，價格低廉等優(yōu)點，廣泛地應用于軍事、航空航天、建筑、電子電器領域。但是因為它脆性較大，耐熱溫度較低的不足使得環(huán)氧樹脂的應用受到一定的限制。因此，對環(huán)氧樹脂進行增韌增強的改性研究成為了國際、國內(nèi)的熱門課題。目前的改性方法在增加了材料韌性的同時，卻又降低了材料的耐熱性。近年來，隨著國內(nèi)外硅酸鹽科學的迅猛發(fā)展，將層狀硅酸鹽通過有機插層復合的方法與聚合物高分子進行復合，制備有機-無機雜化材料，發(fā)

2、揮有機物、無機物各自的優(yōu)異性能的研究為環(huán)氧樹脂的改性提供了新的思路。
　　本文首先對鈣基膨潤原土進行鈉化處理，制得鈉基膨潤土。實驗結果表明：按照最佳實驗方案：以碳酸鈉作為鈉化劑，用量3％，鈉化反應溫度70℃，鈉化反應時間2.0h所制備的鈉基膨潤土的特性均優(yōu)于原土。
　　本文利用大分子鏈烷基胺對鈉基膨潤土進行了有機化改性，XRD測試表明運用有機插層劑對鈉基膨潤土進行插層可以明顯增大其層間距，按照優(yōu)化工藝所制備的有機膨潤土的層間

3、距最大，比鈉基膨潤土提高了48%，F(xiàn)TIR和TGA測試表明有機膨潤土保持了硅酸鹽基本骨架，同時有機物的亞甲基基團已經(jīng)進入到層間結構中，有利于其和有機相的相容和分散；
　　本文利用環(huán)氧樹脂/有機膨潤土/酸酐固化劑制備了復合材料，實驗發(fā)現(xiàn)，選取固化劑用量為環(huán)氧樹脂質(zhì)量的90%，將有機膨潤土與固化劑體系先進行攪拌混合，有利于膨潤土在復合材料中較好地分散和提高其綜合性能。復合材料的最佳固化工藝為固化時間150min、固化溫度100℃、脫泡

4、時間15min；XRD測試表明，復合材料一級衍射峰均已消失，環(huán)氧樹脂的插層使膨潤土層間距增大，部分膨潤土已達到剝離的程度；在有機膨潤土含量為3%~4%時，復合材料的拉伸強度和沖擊強度達到最佳，均優(yōu)于未改性環(huán)氧樹脂；材料斷面的SEM圖表明，環(huán)氧樹脂的斷面較為光滑平整，為典型脆性斷裂，復合材料的斷面引發(fā)有較多銀紋，呈現(xiàn)韌性斷裂特征；TGA實驗表明，復合材料的初始熱分解溫度比純環(huán)氧樹脂提高了11.6℃，說明復合材料的耐熱性較純環(huán)氧樹脂有所改善