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含联苯结构环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备及性能研究

崔继文  
【摘要】:我们选用本实验室研究开发的新型环氧树脂——含联苯结构环氧树脂(简称TMBP)制备了环氧树脂/粘土纳米复合材料,并与市售双酚A型缩水甘油醚型环氧树脂E51 制备的复合材料进行对比研究。选用两种通用型芳香族固化剂(DDM、DDS)对环氧树脂的固化性能进行研究,并与本实验室研究开发的新型芳香族固化剂(BADK)进行比较。为降低蒙脱土的处理成本,采用钙基蒙脱土直接有机化处理,并且用X射线衍射仪研究了不同蒙脱土含量、不同混合温度和时间对环氧/粘土混合物固化物插层、剥离行为的影响;含联苯结构环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的X 射线衍射分析表明, 有机土含量低于5%的环氧树脂固化产物可认为是剥离型的纳米复合材料,而含有7%有机土的环氧树脂固化产物,得到的仅是插层型的纳米复合材料。此外,我们还制备了环氧树脂/蒙脱土复合材料,对它的热性能、力学性能以及复合材料的断面形貌进行了研究,DSC 实验结果表明,无机粒子的加入对环氧树脂复合材料的热性能影响不大,但含联苯结构环氧树脂的玻璃化转变温度普遍高于E51 体系,在使用DDS 作为固化剂时,TMBP体系的玻璃化转变温度可以达到236℃。无机粒子的加入在一定程度上改善了环氧树脂的力学性能。我们用扫描电镜(SEM)观察了环氧树脂复合材料断口形貌。对于无机粒子添加的环氧树脂类热固性复合材料的断裂机理很复杂,我们只是做了初步的探讨工作。


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