纳米二氧化硅增韧改性环氧树脂的研究

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1、机械科学研究总院硕士论文摘要纳米二氧化硅增韧改性环氧树脂的研究摘要环氧树脂是重要的热固性树脂，具有优异的粘接性能、耐磨性能、机械性能、电绝缘性能和防腐性能，而且固化收缩率低，易加工成型和成本低廉，在胶粘剂、重防腐涂料、电子电气绝缘材料、增强材料及先进复合材料等领域得到广泛应用。但环氧树脂，特别是低分子量环氧树脂，固化时交联密度高，涂膜很脆，柔韧性很差，耐冲击性能、抗剥离性能不好，影响环氧涂膜的附着力和防护性能，限制了环氧树脂在某些高新技术领域的应用。如何在保持环氧树脂优异性能的前提下，对环氧树脂进行增韧改性是中外研究人员很热门的研究课题，也是拓展环氧树脂应用

2、领域的关键所在。本文在加热条件和促进剂作用下，利用纳米二氧化硅对低分子量环氧树脂进行化学改性，使纳米二氧化硅表面硅醇基(Si—OH)和环氧树脂中环氧基产生化学键接反应。通过改性环氧树脂产物的稳定性试验和粘度的检测，以及改性环氧树脂产物固化涂膜的附着力、耐冲击、柔韧性、耐盐雾和交联密度等常规性能的评价，确定了改性反应的工艺条件：反应温度控制在150"C左右；反应时间控制在2～3h；促进剂A的用量控制在0．10％～O．30％；纳米二氧化硅L20的加入量控制在5％～15％。本文利用微机电子万能试验机进行拉伸试验，测试了改性环氧树脂涂膜的拉伸强度、断裂伸长率、弹性模

3、量等力学性能，并利用扫描电子显微镜(SEM)对涂膜冲击断面进行了表面形貌分析研究，对增韧机理进行了探讨，对涂膜其他性能也进行了检测，结果表明，改性环氧树脂涂膜柔韧性有很大改善，增韧的关键是环氧树脂的接枝率，环氧树脂增韧改性后，其他性能得到很好的保持。最后，利用红外光谱(IR)对改性环氧树脂进行了微观结构表征，研究了改性环氧树脂表现出的宏观特性，并对改性反应机理进行初步探讨，研究结果表明，在改性环氧树脂中有新的硅氧碳键(si．o吒)产生，形成了无机一有机结构。关键词：低分子量环氧树脂纳米二氧化硅增韧改性化学键接机械科学研究总院硕士论文纳米二氧化硅增韧改性环氧树

4、脂的研究Studyonnano—silicatougheningmodificationforepoxyresinAbstractEpoxyresinisimportantthermosettingresin,holdingexcellentadhesive，abrasiveresistance，mechanical，electricalinsulatingandanticorrosionproperty,furthermore，havinglowshrinkagerate，easymachine-shaping，lowcost，wasextensiveus

5、ediIlmanyfields，suchasadhesive，heavy-dutycoating，electronicandelectricalinsulationmaterial，reinforcedmaterial，advancedcompositeetc．Butthesolidifiedfilm,speciallyforlowmolecularweightepoxyresin，heldhighcrosslinkdensityandbrittle，poorflexibilityandresistancetoimpact，lowpeelstrength,i

6、nfluencingtheadhesivepowerandbarrierpropertyofepoxyresinfilm,limitingtheapplicationofitinllighandnewtechnologyfields．Sohowtotoughenmodificationepoxyresin,premisingkeepingtheexcellentperformanceofit,WaSveryhotresearchsubjectfordomesticandforeignresearcher,alsothekeypointofexpandinga

7、pplicationfieldaboutepoxyresin．Usingllano—silicatomodi母epoxyresin，thesiliconhydroxylgroup(Si一0H)atthesurfacesilicaparticle．Canreactwi山epoxygroupinepoxyresinattheconditionofheatingandaddingaccelerator．Throughtestingthestabilityandviscosityofmodifiedresin，andevaluatingtheadhesion,res

8、istancetoimpact，flexibilit