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《南京航空航天大学》 2010年
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纳米粒子/UPR复合材料及BMC的制备和性能研究

吴文明  
【摘要】: 纳米复合材料由于结合了纳米粒子在电、磁、光、声、热力学、催化和生物等方面呈现出的特有的性能,它的制备已经成为获得高性能复合材料的重要方法之一。本文用硅烷偶联剂KH-570和油酸对纳米Al_2O_3以及用油酸和硬脂酸对纳米ZnO进行表面改性,将改性后的纳米粒子分别以粉末形式直接加入或制成苯乙烯悬浮液的形式经过高能超声作用加入不饱和聚酯中制备不同粒子含量的纳米粒子/UPR复合材料。通过亲油化度、红外图谱来表征纳米粒子改性后的效果;通过观察加入不同含量固化剂所制备的复合材料形态研究了固化剂含量对纳米粒子/UPR复合材料固化成型的影响;通过TEM分析粒子在UPR中的分散效果;在万能试验机上测量纳米粒子/UPR复合材料的弯曲强度;通过SEM观察了复合材料弯曲断口处的形貌及纳米粒子的分布情况;通过DSC实验分析了不同含量的纳米ZnO/UPR的初始固化温度和最大放热量。 结果表明,KH-570改性纳米Al_2O_3的效果略好于油酸,而油酸改性纳米ZnO的效果好于硬脂酸;固化剂含量不宜过高,占树脂质量分数为1.5%时较为合适,含量过高可能会因反应过于剧烈而发生爆聚;TEM结果表明纳米粒子以苯乙烯悬浮液形式加入到UPR中的分散效果更好;高能超声作用可以很大程度提高纳米粒子在UPR中的分散性;纳米粒子含量在3wt%时,复合材料的力学性能最好;DSC分析结果表明,纳米ZnO/UPR反应活性高于纯UPR;SEM结果表明纳米粒子在UPR中的分布直接影响复合材料的性能,适当含量的纳米粒子在纳米粒子/UPR复合材料中起着增强增韧的作用。 在纳米粒子/UPR的基础上,本文对纳米ZnO/BMC的制备与性能进行了研究。先是在BMC配方的基础上,将纳米ZnO均匀添加到UPR基体中制备纳米ZnO/BMC复合材料,并改进工艺制备出较高含量的纳米ZnO/BMC复合材料。力学性能、巴氏硬度及击穿电压试验结果表明,适当含量的纳米粒子以苯乙烯悬浮液形式加入到原BMC配方中制备成纳米粒子/BMC后,获得了综合性能较好的复合材料。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB383.1

【参考文献】
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