论文部分内容阅读
二氧化硅改性环氧树脂复合材料是一种性质优异的杂化材料,其综合了无机材料与有机材料的双重优点,既具有刚度高、热稳定性好,又具有良好的韧性、可塑性、易加工性等优点,被广泛应用于建筑行业、机械制造、航空航天、工业防腐涂料、地坪涂料以及石油开采平台等领域。拓宽了环氧树脂在环境苛刻和特殊领域中的应用,例如:低温环境、航空领域等。用二氧化硅改性环氧树脂复合材料的研究引起了国内外研究人员的广泛关注。(1)采用改进St ber法,以乙醇为溶剂,在浓氨水催化作用下,正硅酸乙酯发生水解缩聚反应,成功的合成了单分散的SiO2微球。X射线衍射分析和傅里叶红外光谱确定了生成物为无定型的SiO2;场发射扫描电镜分析表明:利用改进St ber法制备的SiO2微球单分散性好,表面粗糙度小,随着浓氨水浓度的增加,微球粒径增大。(2)利用甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷表面接枝改性SiO2微球,讨论了MPS的体积浓度以及NaCl电解质溶液浓度对SiO2微球粒径、Zeta电位以及分散性的影响,结果表明:通过改性的SiO2微球粒径有所提高,Zeta电位绝对值变大,稳定性好,微球之间不易团聚;另外还利用银镜反应的原理制备了二氧化硅负载银颗粒的功能材料,在UV-Vis图谱发生红移现象,说明二氧化硅微球表面有纳米银颗粒生成,随着银氨溶液浓度的增大,二氧化硅表面生成的银颗粒的粒径增大,且发生团聚现象。(3)采用物理共混方法制备了SiO2改性的环氧树脂复合材料,并利用场发射扫描电镜,万能力学试验机对得到的环氧树脂复合材料进行性能测试。结果表明:通过无机粒子改性的环氧树脂复合材料韧性明显提高,材料的断裂伸长率变化明显。进一步讨论了SiO2,MPS-SiO2的质量分数和粒径大小的对复合材料拉伸断裂性能的影响,并且MPS-SiO2改性复合材料的拉伸性能和韧性效果要优于纯SiO2粒子的改性效果。(4)以MPS-SiO2、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和环氧树脂为原料,以过氧化苯甲酰为自由基引发剂,利用自由基聚合反应制备了共混聚合物,以聚酰胺树脂BS650为固化剂,制备了一种新型的复合材料,通过万能力学试验对复合材料进行表征,设计了一个三因素两水平L4(23)正交试验。结果表明:利用这种共混聚合物制备的复合材料拉伸性能得到显著提高,利用正交试验,确定了影响复合材料拉伸性能的主次影响因素,确定了此实验的最佳配方。