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埃洛石(Halloysite nanotubes,HNTs)是一种具有独特结构的纳米管状矿物,近年来在高分子聚合物改性领域得到了广泛的关注。在HNTs/聚合物复合材料中,HNTs的表面改性是决定材料最终性能的关键点。本研究希望通过硅氧烷型苯并噁嗪表面接枝HNTs与环氧树脂共聚制备复合物,达到提升环氧树脂耐热性和力学性能的目的,扩大其应用范围。两种硅氧烷型苯并噁嗪是分别以KH-550为胺源,双酚A和腰果酚为酚源,通过两步法制备的,即双酚A型苯并噁嗪单体(B-aptes)和腰果酚型苯并噁嗪单体(C-aptes)。利用红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(~1H NMR)对两种产物进行表征,证实两种苯并噁嗪单体成功合成。为了提高HNTs与环氧基质之间的界面相容性和HNTs在环氧基质中的分散性,将两种苯并噁嗪单体B-aptes、C-aptes作为硅烷偶联剂接枝到HNTs表面,苯并噁嗪与HNTs的质量比为3:1。并对两种硅氧烷型苯并噁嗪接枝后的HNTs(B-HNTs,C-HNTs)进行TG分析。以双酚A环氧树脂(DGEBA)为基质,4,4-二氨基二苯砜(DDS)为固化剂,将接枝后的HNTs以一定比例分散在DGEBA中,混合物按照一定升温程序进行固化,制备HNTs质量比分别为0%、1%、2%、3%、4%的硅氧烷苯并噁嗪接枝埃洛石/环氧树脂复合物(B-HNTs/DGEBA,C-HNTs/DGEBA)。对两种类型复合材料分别进行DSC、TG、DMA、SEM、弯曲、冲击力学性能试验和表征。通过DSC确定了复合材料的最佳固化温度,并发现HNTs的加入能够降低环氧树脂的固化温度及固化焓。研究了两种类型复合物在800°C条件下的残留率,结果表明两种材料的残留率均随着HNTs含量的升高而升高,当HNTs含量为4%时,B-HNTs/DGEBA与C-HNTs/DGEBA残留率最大,分别为25.4%和22.8%,相较于纯环氧树脂分别提高了129%和105%。弯曲和冲击性能测试结果表明,硅氧烷型苯并噁嗪接枝HNTs的引入可以强化环氧树脂的力学性能,当HNTs含量为3%时,B-HNTs/DGEBA与C-HNTs/DGEBA两体系弯曲强度达到最大,分别为100.3和105.2 MPa,比纯环氧树脂分别提高了15%和20%;同样在HNTs含量为3%时,两体系冲击强度也达到最大,分别为29.0和30.7k J/m~2,比纯环氧树脂分别提高了21%和28%。DMA测试结果显示两复合物体系储能模量均比纯环氧树脂有所提高,当HNTs含量为4%时,B-HNTs/DGEBA与C-HNTs/DGEBA两体系的储能模量分别为2258 MPa与2243 MPa,比纯环氧树脂别提高了13.6%和12.9%;同样当HNTs含量为4%时,B-HNTs/DGEBA与C-HNTs/DGEBA两体系的玻璃化转变温度分别为111.5°C与109.4°C,相比于纯环氧树脂分别提高了6°C与4°C。由以上分析结果可知:硅氧烷型苯并噁嗪接枝HNTs可以明显提升环氧树脂的耐热性和力学性能,且B-HNTs/DGEBA体系的耐热性要高于C-HNTs/DGEBA;但C-HNTs/DGEBA体系的力学性能要强于B-HNTs/DGEBA体系。