由納米粒子填充而得的環(huán)氧樹脂納米復(fù)合膠黏劑,因其獨特的納米結(jié)構(gòu),巨大的納米-聚合物界面(意味著大量的聚合物鏈存在于無機納米的表面),大大改變了聚合物分子的構(gòu)象和鏈段運動的自由能。即使只填充少量的納米材料,基體聚合物分子鏈的構(gòu)象、大分子鏈段的運動和弛豫行為及熱轉(zhuǎn)變(Tg)都大受影響,從而克服了彈性體增韌環(huán)氧膠黏劑的弊端。只要納米粒子能在環(huán)氧膠黏劑中均勻分散,不產(chǎn)生團聚,納米的奇妙作用就能充分發(fā)揮與顯現(xiàn),致使納米環(huán)氧膠黏劑具有高強度、高韌性、高耐熱、耐濕熱、阻燃等優(yōu)異性能,成為高性能結(jié)構(gòu)膠黏劑,在航空、航天、電子、電器、光電子、建筑、汽車等領(lǐng)域的應(yīng)用展示出輝煌的前景。
納米SiO2、納米CaCO3、納米Al2O3、納米TiO2、納米蒙脫土(MMT)、納米ZnO、納米SiC、碳納米管等都可用于制備相應(yīng)的納米環(huán)氧膠黏劑。通過高速研磨分散方法制備納米SiO2改性環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠黏劑,要比超聲波分散法易于在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。
納米SiO2能使環(huán)氧膠增韌、增強、耐濕熱老化,用量僅為3%~5%,初始沖擊強度提高16.3%,濕熱老化后提高16.9%;初始拉伸強度提高6.7%,濕熱老化后提高52.9%。鋼/鋼粘接的剪切強度21.3MPa,提高23.8%;沖擊強度5.3kJ/㎡,提高23.5%。
納米CaCO3用量5%~10%,對環(huán)氧膠的增強、增韌效果較為明顯,但因粒徑大小和晶型(立方形、紡錘形、球狀、鏈鎖狀、無定形)不同而有差異。
納米TiO2的最佳用量為3%,能明顯提高環(huán)氧膠的力學性能,實現(xiàn)同時增強增韌,剪切強度由15.8MPa提高到22.6MPa,沖擊強度由9.1kJ/㎡提高到13.2kJ/㎡。采用超聲波和高速乳化剪切分散方式,有利于納米TiO2在環(huán)氧膠中分散均勻。
在環(huán)氧膠中加入3%~5%的納米有機蒙脫土,不僅提高了模量,同時也增加了韌性。
于E-51環(huán)氧樹脂、203聚酰胺、669稀釋劑體系中,加入3%的納米級有機蒙脫土,可使固化物的馬丁耐熱溫度提高9℃,沖擊強度提高了122%。
添加1%~5%的納米Al2O3,其環(huán)氧膠的玻璃化溫度提高,其模量達到最大值。
納米SiC具有優(yōu)良的耐磨性、耐熱性和導(dǎo)熱性,添加5%~10%的納米SiC,可提高環(huán)氧膠的強度和耐磨性,非常適宜制備高性能耐磨環(huán)氧膠黏劑。
碳納米管加入環(huán)氧樹膠之中,固化之后強度大增,某些性能優(yōu)化。95%~99%的環(huán)氧樹脂與1%~5%的碳納米管混合后,其固化產(chǎn)物的硬度提高了3倍,室溫下熱導(dǎo)率增加了125%。 環(huán)氧樹脂 - mcguy.net -(責任編輯:admin) |