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1、第1期纤维复合材料No132005年3月FIBERCOMPOSITESMar,2005材料研究纳米Al2O3/环氧树脂复合材料的制备及性能1211徐勇时根生杨斌鹏崔益华(1.南京航空航天大学材料科学与技术学院,210016)(2.南通江山农药化工股份有限公司,226006)[1]摘要在原位法制备纳米复合材料时,要使纳米粒子在树脂中分散均匀,必须首先获得稳定的单体悬浮体系。基于这一原理,本文通过对纳米Al2O3表面改性即选择合适的分散剂,获得稳定的纳米Al2O3/丙酮悬浮液,然后将环氧树脂溶解于其中,制得
2、纳米Al2O3/环氧树脂复合材料。运用透射电子显微镜,观察了纳米Al2O3在环氧基体中的分散情况。分析并讨论了纳米Al2O3含量对该复合材料力学性能的影响。结果表明:利用稳定的悬浮体系能制得分散较为均匀的纳米复合材料,在纳米Al2O3含量为5%的情况下,纳米复合材料的力学性能达到最优。关键词纳米复合材料,表面处理,分散工艺,性能PreparationandPropertiesofNanometerAl2O3/EpoxyResinComposites1211XuYongShiGenshengYangBinpengC
3、uiYihua(1.NanjingUniversityofAero.andAstro.210016)(2.NantongJiangshanAgrochemicalandChemicalLimitedLiabilityCo.226006)ABSTRACTItisknownthat,whilepreparingnanocompositesbyin-situmethod,asteadymonomersuspensionsystemmustbeobtainedtomakethenanoparticlesdisperseunif
4、ormlyinthesystem.Basedonthisprinciple,thesteadynano-Al2O3/acetonesuspensionwasobtainedbythesurfacemodificationofnano-Al2O3withsuitabledispersant.Thenthenano-Al2O3/epoxycompositewaspreparedbymeansofsolvingepoxyresininthesuspension.ThedispersionofAl2O3particlesint
5、heresinwasobservedwiththeaidofTEM.Moreover,theinfluenceofnano-particlescontentonthemechanicalandthethermalpropertieswasdiscussedinthepaper.Theresultsindicatethatasteadysuspensionsystemcanbeusedtopreparewell-dispersednanocomposites.Nanocompositeswithcontentof5%na
6、nometerAl2O3showthebestmechanicalproperties.KEYWORDSnanocomposite,surfacetreatment,dispersion,haveproperties1前言2试样制备与性能测试聚合物基无机纳米复合材料综合了无机材料、2.1试验用原材料有机材料、纳米材料的优良特性,在机械学、电子学、[2~5]纳米Al2O3:粒径为40~80nm,工业级,南京海生物学等许多领域具有广阔的应用前景。热固泰纳米材料有限公司;性树脂(如环氧、不饱和聚酯、酚醛等)和热塑性树
7、脂环氧树脂E-51:无锡树脂厂,二乙烯三胺分析(如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、丙烯酸类塑料等)是纯,扬州九九;广泛应用于众多领域的两类重要材料。共混改性[6~10]是人们长期研究、开发和利用并不断追求高苯甲酰酯:实验室合成;性价比树脂的最常用手段之一。在共混法研究无机丙酮:分析纯,扬州九九;纳米粒子填充改性热固性树脂的研究报道中,尚没邻苯二甲酸二丁脂:分析纯,扬州九九。有发现像热塑性树脂那样性能有成倍提高的研究成2.2纳米复合材料试样的制备果[11~14]。在磨口瓶中加入纳米Al2O3、丙酮(质量比1:20)本文通过研究
8、,探索出一种有效的表面处理和以及适量的分散剂苯甲酰酯,磁力搅拌5h,形成稳分散工艺,使粒子能在聚合物中获得均匀的分散,从定的悬浮体系。将环氧树脂加入到制备好的纳米而使复合材料性能得到显著的提高。Al2O3/丙酮悬浮体系中,在搅拌状态下升温至4纤维复合材料2005年100;脱除溶剂后,冷却至室温,加入10
