环氧树脂纳米复合材料制备及性能研究

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1、国内图书分类号：0633理学硕士学位论文环氧树脂纳米复合材料制备及性能研究硕士研究生：孙睿导师：张明艳申请学位级别：理学硕士学科、专业：高分子化学与物理所在’单位：材料科学与工程学院答辩日期：2013年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：0633lIllllllIllllUIIIY2412953DissertationfortheMasterDegreeinScienceStudyonPreparationsandPropertiesofCandidate：Superviso

2、r：EpoxyNanocompositesSunRuiZhangMingyanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofScienceSpecialty：ChemistryandPhysicsofPolymersDateofOralExamination：March，2013University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《环氧树脂纳米复合材料的制备与性能研

3、究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：酐音日期：酗，’年j月∞日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《环氧树脂纳米复合材料的制备与性能研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义

4、发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。不保密囤。(请在以上相应方框内打√)作者签名：导师签名：批日期：∞13年≥月为日日期：沙I’年≥月劲日同鸯／伽慵铷古7孑哈尔滨理工大学理学硕士学位论文环氧树脂纳米复合材料制备及性能研究摘要环氧树脂(EP)具有良好的热稳定性、电绝缘性、粘结性、

5、力学性能，成型工艺多样化，性价比比较高，广泛应用于航空／航天、电气／电子等领域。近年来，随着高新技术的发展与应用，各应用领域对高性能环氧树脂材料的需求日益迫切，由于纳米材料具有特殊的尺寸效应、量子效应、界面效应、量子隧道效应等，与基体复合可大幅度提高基体的各种性能。其中包括二维的片层蒙脱土，一维纤维状的碳纳米管，以及零维的球状二氧化硅、二氧化钛等。因此，采用纳米材料改性环氧树脂逐渐成为环氧改性的研究热点。本文采用碳纳米管(MWCNTs)和蒙脱土(MMT)两种纳米材料改性双酚A型环氧树脂。通过溶液共混法制

6、备MWCNTs／EP、OMMT／EP、OMMT／MWCNTs／EP三种环氧树脂纳米复合材料。扫描电镜SEM表征功能化处理前后的MWCNTs和MMT在丙酮中的分散情况。用简支梁冲击仪对复合材料的冲击强度进行测试，分析了纳米材料增韧树脂基体的机理。对三种杂化材料的弯曲模量、弯曲强度进行了表征。同时研究了纳米材料对MWCNTs／EP、OMMT／EP、OMMT／MWCNTs／EP复合材料的热学性能的影响。一实验结果显示，经过羧基化处理的碳纳米管直径较原始碳纳米管有所增加，长径比下降；蒙脱土经过十八烷基季铵盐处理

7、后层问距扩大了将近一倍；OMMT／MWCNTs／EP复合材料冲击强度达到30．4MPa，MWCNTs／EP的冲击强度达到23．1MPa，OMMT／EP复合材料冲击强度达到16．8MPa，较未掺杂环氧树脂分别提高了110％、60．4％、16．7％。OMMT／MWCNTs／EP、MWCNTs／EP、OMMT／MWCNTs／EP复合材料弯曲强度较未掺杂改性环氧树脂分别提高了27．54％、35．74％、54．12％。三种复合材料的热分解温度较未掺杂改性环氧树脂有明显的改善，其中OMMT／MWCNTs／EP复合材

8、料热分解温度较未掺杂改性环氧树脂提高了20℃。关键词环氧树脂：多壁碳纳米管；蒙脱土；力学性能；热性能StudyonPreparationsandPropertiesofEpoxyNanocompositesAbstractEpoxyresin(EP)hasgoodthermalstability,insulation，bondabilitv’mechanicalproperties，formingtechnologydiversificat