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《蒙脫土改性環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2006年4月電工技術(shù)學(xué)報(bào)Vol.21No.4第21卷第4期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYApr.2006蒙脫土改性環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備及性能研究112221張明艷孫婷婷張曉虹胡春秀胡慶娟王兆禮(1.哈爾濱理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院哈爾濱1500402.哈爾濱理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院哈爾濱150040)摘要通過把有機(jī)蒙脫土(oMMT)分散到環(huán)氧樹脂(EP)中制備出環(huán)氧樹脂/有機(jī)蒙脫土(EP/oMMT)納米復(fù)合材料。利用原子力顯微鏡(AFM)和掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)EP/oMMT納米復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分
2、析表征,利用熱重分析儀、馬丁耐熱試驗(yàn)儀、沖擊試驗(yàn)儀和介損分析儀測試了該復(fù)合材料的耐熱性能、機(jī)械性能和介電性能。結(jié)果表明:有機(jī)蒙脫土以球形和蜷曲帶形兩種形態(tài)存在于樹脂基體中,平均尺寸為20nm;混合溫度為90℃時(shí)所得復(fù)合材料中oMMT的分散性較好,EP和oMMT的兩相界面粘接也較好,復(fù)合材料的馬丁耐熱溫度和沖擊強(qiáng)度比未改性樹脂分別提高了10℃和31.6%。復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度隨蒙脫土含量的增加而提高,并在蒙脫2土含量為2phr時(shí)達(dá)到最大值23.6kJ/m;通過研究復(fù)合材料的兩相結(jié)構(gòu)與沖擊韌性的關(guān)系,推斷出蒙脫土增韌環(huán)氧樹脂的增韌機(jī)理為基體的剪切屈服機(jī)理;復(fù)合材料的介電常數(shù)
3、(εr)和介電損耗角正切(tanδ)均有所降低,εr隨溫度的變化趨勢與未改性環(huán)氧樹脂相似,而蒙脫土的加入延緩了tanδ隨溫度增加而增大的速率。關(guān)鍵詞:環(huán)氧樹脂有機(jī)蒙脫土納米復(fù)合材料增韌介電性能中圖分類號(hào):TQ204StudyofPreparationandPropertiesofOrgano-MontmorilloniteModifiedEpoxyNanocompositeZhangMingyanSunTingtingZhangXiaohongHuChunxiuHuQingjuanWangZhaoli(HarbinUniversityofScienceandTechn
4、ologyHarbin150040China)AbstractInthispapermontmorillonitemodifiedwithalkylammoniumionsisdispersedinanepoxy/methylnadicanhydridesystemstoformepoxy/organo-Montmorillonite(oMMT)nanocomposite.Scanningelectricmicroscopy(SEM)andatomicforcemicroscopy(AFM)areusedtocharacterizedthemicrostructure
5、ofnanocompositeobtained.Mechanicalproperties,thermalpropertiesanddielectricpropertiesofthenanocompositearestudiedusingimpacttester,Martinheatresistancetester,dielectriclossanalyzer.Theresultsprovedthat,therearetwokindsofshapesofoMMTdispersedinepoxy,eithersphericityorcingulum,theaveraged
6、imensionis20nm.TheoMMTdisperseduniformlyinnanocompositewithmixingtemperatureis90℃,comparedtotheunmodifiedepoxy,themartinheatresistancetemperatureandimpactstrengthofthecompositeimproved10℃and31.6%,respectively.ThemaximumofimpactstrengthofnanocompositeisobtainedwhentheoMMTloadingis2phr(pe
7、rhundredresin).SEMandAFMphotographareshowedthatthethermalstabilityandtoughnessofthecompositeareallrelatedtothedispersionofmontmorillonite,andtheimpactstrengthofcompositeisrelatedtotheadhesivejoiningoftheinterfacebetweenepoxyandmontmorillonite.Therelationship國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(5037700