环氧复材及应用三环氧复材5纳米材料11棒土型1电动泵
时间：2022/08/19 16:35:56 编辑：
环氧复材及应用(三)环氧复材5纳米材料(11)棒土型1
环氧树脂、酚醛树脂及不饱和聚酯树脂被称为三大通用型热固性树脂。它们是热固性树脂中用量最大、应用最广的品种。环氧树脂中含有独特的环氧基以及羟基、醚键等活性基团和极性基团，因而具有许多优异的性能okmart.com。与其他热固性树脂相比较，环氧树脂的种类和牌号最多，性能各异。环氧树脂固化剂的种类更多，再加上诸多的促进剂、改性剂、添加剂等，可以进行多种多样的组合和组配，从而能获得各种各样性能优异的、各具特色的环氧固化体系和固化物。几乎能适应和满足各种不同使用性能和工艺性能的要求。这是其他热固性树脂所无法相比的。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍，环氧树脂复合材料是，以环氧树脂为基材的材料；树脂基复合材料工业上使用量最大的环氧树脂品种，是上述第一类缩水甘油醚类环氧树脂，而其中又以二酚基丙烷型环氧树脂(简称双酚a型环氧树脂)为主；其次是缩水甘油胺类环氧树脂。
(11)环氧树脂/凹凸棒土复合体系
凹凸棒土的晶体呈针状或纤维状、长径比很大，其结构在二维方向上达到纳米尺度，与ep复合可望具有一维增强的作用。康文韬等进行了该体系的研究工作，关于该体系的研究目前在国内外还未见报道。
凹凸棒土是一种含水富镁铝的硅酸盐矿物，其理想的化学分子为：mg5si8020(oh)4?4h20，是三层结构，上下两层是si-o四面体，中间一层是(al、mg、fe)-o-oh八面体。这些结构单元按方格形式交错排列，构成沿c轴方向的双链状，沿a、b轴方向的层状结构，晶体呈针状、纤维状或纤维状的集合体。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍，单根纤维晶的直径在20nm左右，长度可达1μm，符合纳米材料的尺度标准，热稳定性好，在我国具有丰富的蕴藏量，如能以原状态分散在聚合物内，是一种很有潜力的一维增强材料。
但是由于凹凸棒土比表面积大，表面活性高、易团聚且表面含有极性的羟基，故它与ep的亲和性很差，需要预先对其表面进行有机化处理。凹凸棒土的等电点ph值仅为3，故通常情况下带负电，极易吸附阳离子改性剂。因此可选用有机阳离子表面活性剂，与凹凸棒土层间的na+和ca2+等进行离子交换，使其表面吸附有机化基团，加强与ep的亲和性。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍，在研究中选用十六烷基三甲基溴化铵，对凹凸棒土的表面进行了有机化处理。
借助超声波使用溶液共混的方法，制备了ep/凹凸棒土纳米复合材料。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍，实验结果表明，当凹凸棒土含量为3%时，复合材料的冲击强度由纯树脂的3.97kj?m-2提高到7.39kj?m-2，弯曲强度由纯树脂的121.27mpa提高到198.45mpa；而弯曲模量则随着凹凸棒土含量的增加而增加，在凹凸棒土含量为7%时，其值为3.36gpa。由此可知，经过有机化处理的凹凸棒土在复合材料中确实起到了增强增韧的作用。
①凹凸棒土的有机化处理
称取一定量过200目筛的凹凸棒土，加入适量去离子水，高速搅拌5min使之悬浮，去除粗矿物杂质；用浓nacl溶液处理凹凸棒土至交换完全，反复洗涤至无c1-，得钠化凹凸棒土；将十六烷基三甲基溴化铵(hdtmab)溶液滴入上述悬浮液中，在70℃条件下搅拌16h，再将处理物反复抽滤、洗涤数次至无br-为止，然后经真空干燥并粉碎过200目筛，最终得有机化凹凸棒土用来与ep复合。
②ep/凹凸棒土复合材料的制备
称取一定量的e-51树脂并用丙酮溶解，然后按比例加入有机化凹凸棒土，超声分散一定时间，加热去除溶剂，真空脱泡后，加入固化剂甲基四氢化邻苯二甲酸酐(methpa)和促进剂n，n’-二甲基苄胺(dmba)，搅拌使其混合均匀，再次真空脱泡，热模浇注，80℃预固化2h，160℃后固化3h。