納米硅溶膠改性體型聚合物的研究.pdf

1、近幾十年來，采用了不同的合成工藝去降低酚醛樹脂中的游離醛量。此外，采用了橡膠彈性體，桐油，反應性液態(tài)聚合物，塑料和纖維等各種各樣的增韌劑去改善酚醛樹脂的韌性。然而，很多情況下，這些增韌劑可能影響酚醛樹脂的耐熱性，強度和模量或者其它的機械性能。在上述工作的基礎上，本課題中采用了兩種方法來降低酚醛樹脂中的游離醛量和提高酚醛樹脂的韌性。 首先，采用兩步堿催化法和甲醛分批加入的方法并嘗試改變合成工藝條件來降低游離醛量。結果表明：當n(甲

2、醛)/n(苯酚)為1.9，n(氫氧化鈉)/n(苯酚)為3.5，反應溫度為95℃，反應時間為4.5小時，游離醛量最低為0.30％(wt)。 其次，在含有低游離醛量的酚醛樹脂中添加硅溶膠來提高粘結強度。納米粒子不需要進行表面預處理，簡化了工藝。用紅外光譜（IR）、拉伸剪切試驗（TSS）、掃描電鏡（SEM）等對其結構、力學性能、拉伸剪切表面形貌進行了研究。實驗結果表明：IR證實在硅溶膠和酚醛樹脂之間生成了新的化學鍵；TSS表明當納米S

3、iO2的含量為1％時，雜化材料的拉伸剪切強度和斷裂伸長率分別為1.02MPa和2.02％，比未改性的酚醛樹脂膠粘劑提高了50％和92％。SEM表明拉伸剪切表面存在著大量的微裂紋從而提高了粘結強度。 環(huán)氧樹脂最大的弱點是固化物的脆性大。近幾十年來，國內(nèi)外許多學者對環(huán)氧樹脂的改性做了大量卓有成效的工作，并逐步建立和形成了橡膠類彈性體改性﹑熱塑性樹脂改性﹑互穿網(wǎng)絡（IPN）改性﹑液晶聚合物（TLCP）改性等體系和方法。前三種方法在獲得

4、韌性改善的同時，是以材料的耐熱性和其他力學性能下降作為代價的，而TLCP改性因成本昂貴而難以實現(xiàn)工業(yè)化。 本課題中用硅溶膠改善環(huán)氧樹脂的拉伸剪切強度和延展性。采用IR，TSS和SEM對該體系的結構和力學性能以及表面形貌進行了表征。結果表明：IR證實了在硅溶膠和環(huán)氧樹脂之間存在新的化學鍵；TSS表明當納米SiO2的含量為2％時，雜化材料的拉伸剪切強度和斷裂伸長率分別為19.2MPa和11.4％，比未改性的環(huán)氧樹脂膠粘劑提高了92％