环氧树脂蒙脱土纳米复合材料的制备和性能研究

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1、啥尔滨理工大学工学硕士学位论文环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料的制备和性能研究摘要本论文用双酚A型环氧树脂、4．4‘一二氨基二苯甲烷和有机化蒙脱土作为原料，利用插层聚合法制备了环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料。用x射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)手段，表征了环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料的微观结构，研究了复合材料的形成过程。首次用阻抗分析仪、ZC．36型商阻计等仪器研究了该纳米复合材料的电性能，同时用冲击试验仪、万能试验机、热重分析仪、马丁耐热试验仪等仪器研究了该纳米复合材料的机械性能、耐热性能、尺寸稳定性等性能。试验结果表明：(I)环氧树脂在铵离子催

2、化下与固化剂在蒙脱土层间进行固化放热反应，使有机蒙脱土容易在环氧树脂中插层和剥离，当有机蒙脱土的质量分数为2％时，可以制得接近剥离型纳米复合材料；(2)纳米复合材料的冲击性能、弯曲性能与纯环氧树脂相比，有明显提高，复合材料的机械性能与蒙脱土片层在环氧树脂中的剥离和分散有关：(3)加入有机士之后，纳米复合材料部分剥离、部分插层的结构使其耐热性能也有所提高；(4)纳米复合材料的介电性能与纯环氧树脂相比明显不同，有机蒙脱土的片层结构以及与环氧树脂之间的强烈作用力，使得介电常数和介电损耗都有所降低。该研究表明，加入微量(<5％)有机蒙脱土制得的环氧树脂／蒙脱土纳

3、米复合材料的综合性能比纯环氧树脂更为优异，具有良好的发展前景。关键词纳米复合材料；环氧树脂；有机蒙脱土；插层聚合法；介电性能堕查堡堡三查兰三兰堡±耋堡篁蚤STUDYONTHEPREPARATl0NANDPROPERTIESOFEPOXY／MONTMORILLONITENANOCOMPOSITEAbstractEpoxy(EP)／Montmorillonite(MMT)nanocompositeispreparedusingdiglyci．dyletherofbisphenolA(DGEBA)epoxy，organic-MMTand4,4'-diamino

4、diphenylmethane(DDM)asrawmaterialsbyintercalationpolymerizationmethodiilthisdissertation．ThemicrostructureofEP／MMTnanocompositeischaracterizedbyXRE)andTEM．TheformationoftheEP／MMTnanocompositeiSinvestigated．Itisthefirsttimethattheelectricpropertiesofthenanocompositeisstudiedbyimpe

5、danceanalyzerandZC-36insulationtester，etc．Atthesametime．otherresearchonthemechanicaIproperties，thermalpropertiesanddimensionstabilityofthenanocompositearealsostudiedusingimpacttesteselectricaltmiversaltestingmachine，ThermalGravimetricalAnalysis(TGA)．Theresultfromexperimentsgivest

6、hefollowinginformation：1TheexothermicactivityofcuringreactionbetweenthegalleryofMMTleadstheMMTeasilytObeintercalatedandexfoliated．ThecuringreactioniScatalysedbytheammoniumionsattachedontheMM'I’．Thenanocompositeshowsnearjyexfolimedstruct,arewhenthecontentofMMTis2％；2)，矗eimpactprope

7、rtiesandthetensilepropertiesaredramaticallyimprovedthanthoseofepoxy．ThemechanicalenhancementiSduetotheexfoliationanddispersionofMMTinepoxy；3)Comparingwithepoxy，theheatresistanceisslightlyimprovedwhenMMTiSadded；4)ThedielectricpropertieSoftheEP／MMTnanocompositeshowprettydifferentfr

8、omepoxy．ThelayerstructureofMMTandthestro