环氧树脂复合材料制备及性能.pdf

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1、塑料工业第43卷第9期·42·CHINAPLASTICSINDUSTRY2015年9月硅烷化蒙脱土／环氧树脂复合材料制备及性能李生娟，杨志红，谢静，邓雅之，韩晴玉(中国地质大学(武汉)材料科学与化学工程学院，湖北武汉43oo74)摘要：采用硅烷偶联剂3一氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)对蒙脱土进行硅烷化改性，并制备硅烷化蒙脱土／环氧树脂(OMMT／EP)复合材料，研究了复合材料的拉伸性能和耐热性，并用扫描电子显微镜(SEM)观察了复合材料的拉伸断面形貌。结果表明，经过KH-550硅烷化的蒙脱土层

2、间距从原始的1．24nm增加到2．02nm；在环氧树脂基体中添加1．5％(质量分数)的硅烷化蒙脱土使复合材料拉伸强度比纯环氧树脂提高11．9％，弹性模量提高16％；硅烷化蒙脱土的加入使环氧树脂的拉伸断裂面变粗糙。此外，在环氧树脂基体中添加硅烷化蒙脱土制备的复合材料玻璃化转变温度与纯环氧树脂相比有显著提升。关键词：蒙脱土；3-氨丙基三乙氧基硅烷；硅烷化；环氧树脂；复合材料DOI：10．3969／j．issn．1005—5770．2015．09．010中图分类号：TQ323．5文献标识码：A文章编号：

3、1005—5770(2015)09—0042—04PreparationandPropertiesofSilylatedMontmorillonite／EpoxyCompositesLISheng~uan，YANGZhi—hong，XIEJing，DENGYa-zhi，HANQing—yu(ChinaUniversityofGeoseiences(Wuhan)FacuhyofMaterialsScienceandChemistry，Wuhan430074，China)Abstract：Themon

4、tmorillonite(MMT)wasmodifiedusing3-aminopropyltriethoxysilane(KH一550)andthesilylatedmontmorillonite／epoxy(OMMT／EP)compositeswereprepared．ThetensilepropertiesandthermalstabilityofOMMT／epoxycompositeswerestudiedandthetensilecross-sectionmorphologyofthec

5、ompositeswasobservedbyscanningelectronicmicroscope(SEM)．TheresultsshowedthattheinterlayerspacingofmontmorillonitesilylatedwithKH-550increasedfrom1．24nmofmontmorillonitematerialto2．02nm．Thetensilestrengthandelasticmodulusincreasedby11．9％and16％respectiv

6、elywhensilylatedmontmorillonitewithmassratioof1．5％wasaddedintotheepoxyresinmatrix．Thetensilecross—sectionmorphologyofthecompositewasrougherthanthatofpureepoxyresinduetotheadditionofsilylatedmontmorillonite．Moreover，theglasstransitiontemperatureoftheco

7、mpositeaddingsilylatedmontmorillonitetoepoxymatrixincreaseddramaticallycomparedtothepureepoxyresin．Keywords：Montmorillonite；3-Aminopropyhriethoxysilane；Silylation；Epoxy；Composites蒙脱土(MMT)为含水的层状铝硅酸盐矿物，聚合物大分子进入蒙脱土层间交联，使得蒙脱土片层其单位晶胞由硅氧四面体和铝氧八面体以2：1组成。剥离为纳

8、米片层，从而易于形成剥离型纳米复合蒙脱土作为增强相加人到聚合物基体制备的层状硅酸材料。盐／聚合物纳米复合材料因具有比纯聚合物更高的力硅烷偶联剂改性蒙脱土得到的硅烷化蒙脱土的层学性能，更优良的气体阻隔性、阻燃性以及耐热性而间距普遍较其他改性剂(如长链烷基胺)低，大约得到越来越多的研究HJ。但天然蒙脱土亲水性强，为1．7～2．0nm_5j，但硅烷偶联剂硅烷化的蒙脱土比不能很好地与聚合物基体相容，且在聚合物基体内易烷基胺改性的蒙脱土具有更高的热稳定性j。硅烷团聚，难以均匀分散，因此需对蒙