【摘 要】
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纳米金刚石(ND)是近年来研究的热点之一。纳米金刚石是一种性能优异的纳米粒子,不仅具有纳米颗粒的优点,如高比表面积、高活性表面、量子效应、小尺寸效应,还表现出其他优异
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纳米金刚石(ND)是近年来研究的热点之一。纳米金刚石是一种性能优异的纳米粒子,不仅具有纳米颗粒的优点,如高比表面积、高活性表面、量子效应、小尺寸效应,还表现出其他优异的性能,包括显著的导热性能、优异的光学性能。此外,纳米金刚石无毒,使其很好地应用于生物医学领域。纳米金刚石粒子是由俄罗斯科学家在20世纪60年代首次用爆轰技术产生的。从二十一世纪初开始,纳米金刚石在纳米复合材料、生物医学、抛光研磨等领域得到了广泛的应用。环氧树脂是一种广泛应用的热固性树脂,由于其高机械强度,低收缩率,良好的耐化学腐蚀性以及优异的粘附性能,广泛应用于高分子复合材料,结构胶黏剂以及防护涂料等领域。为了进一步的提高环氧树脂在更高级的应用的表现,通过纳米粒子增强增韧环氧树脂是目前研究的热点。通过与纳米金刚石复合,环氧树脂的韧性,热稳定性能有较大的提升。研究环氧树脂纳米金刚石的复合材料非常重要,不仅能给出固化程序的设计观点而且能阐明复合材料的微观结构。本论文主要研究工作如下:(1)选用四种聚氨酯扩链剂对纳米金刚石表面进行修饰通过一种简单的方法将聚氨酯扩链剂接枝到纳米金刚石表面。利用混酸处理纳米金刚石得到表面带有羧基的纳米金刚石(ND-COOH),利用亚硫酸酰氯对纳米金刚石表面酰氯化,制得ND-COCl,利用酰氯化后的纳米金刚石分别与三乙醇(TEOA)、4,4’-二氨基-3,3’-二氯二苯甲烷(MOCA)、1,4-丁二胺(DAB)和氢化双酚A(HBPA)反应。经过聚氨酯扩链剂修饰的ND提高了在四氢呋喃、氯仿中的分散性。(2)利用非等温DSC法研究纳米金刚石对环氧树脂固化的影响首先利用联苯二酚与环氧氯丙烷制备了环氧液晶4,4’-二羟基联苯二缩水甘油醚(DGEBP),将DGEBP化学接枝到酸化后的纳米金刚石上得到环氧液晶修饰的纳米金刚石(ND-LCER)。将未处理的纳米金刚石,酸化的纳米金刚石,环氧液晶修饰的纳米金刚石分别与环氧树脂混合。用动态差示扫描量热(DSC)技术研究了不同加热速率下制备的复合体系的固化行为,利用Malek法推导出了动力学方程并求出了自催化模型的参数。
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