表面改性硅灰石增韧环氧树脂的研究.pdf

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1、第40卷第6期塑料工业2012年6月CHINAPLASTICSINDUSTRY表面改性硅灰石增韧环氧树脂的研究王锡麟，易红玲，林珩，郑柏存(华东理工大学体育新材料研发中心，上海200237)摘要：采用硬脂酸和两种硅烷偶联剂分别对硅灰石进行了表面改性，研究了不同改性剂的改性效果及不同用量的改性硅灰石对环氧树脂复合材料力学性能的影响；并对硅灰石增韧环氧树脂复合材料冲击断面形貌进行了分析。结果表明：硬脂酸改性硅灰石的改性效果最好，其改性表面接触角最大可达140。，与环氧树脂的相容性得到改善，复合材料的韧性明显提

2、高。当硬脂酸改性硅灰石用量为环氧树脂质量的10％时，拉伸强度提高47．79％，冲击强度提高47．95％。关键词：环氧树脂；硅灰石；表面改性；增韧；力学性能中图分类号：TQ323．5文献标识码：B文章编号：1005—5770(2012)06—004l一03StudyofSurfaceModifiedWollastoniteTougheningEpoxyResinWANGXi—lin，YIHong’ling，LINHeng，ZHENGBai—CUrl(AdvancedSpotsMaterialsR&DCent

3、er，EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237，China)Abstract：Stearicacidandtwosilanecouplingagentswereusedonthesurfacemodificationofwollaston．ite．TheeffectofdifferentmodifiersandcontentofmodifiedwollastoniteonmechanicalpropertiesoftheEPresin

4、werestudied．TheimpactfracturesurfaceofthewollastonitetoughingEPcompositewasalsoanalyzed．Theresultsindicatedthatthestearicacidhadbestmodificationeffectonwollastonite，themaximumcontactangleofmodifiedsurfacewas140。．Thetoughnessofepoxyresincompositewasenhance

5、dsignificantly．Whilethecontentofwollastonitemodifiedbystearicacidwas10wt％ofepoxyresin．thetensilestrengthandimpactstrengthincreasedbv47．79％and47．95％respectively．Keywords：EpoxyResin；Wollastonite；SurfaceModification；Toughening；MechanicalProperty环氧树脂是一种应用非常广泛

6、的基体树脂，固化性，提高其分散性和加工成型性，增强其与聚合物界过程收缩率小，固化产物具有优异的耐热性、耐化学面结合力，提高材料的机械性能和降低生产成本。硅腐蚀性、耐老化性，电性能好，机械强度高和对基材灰石表面含有Si一0键和Si一0H键，能与硅烷偶联的黏附性能好，是热固性树脂中用量最大的品种之剂形成化学键和作用，这是对硅灰石进行表面改一在胶黏剂、涂料、密封胶和复合材料方面有广泛，性的基础。本研究采用微米级改性硅灰石对环氧树脂应用。但也存在固化产物脆性大、韧性差、耐疲劳性进行增韧改性，研究硅灰石表面改性方法

7、及改性硅灰不足等，难以满足工业需求，使其使用受到限制，因石用量对环氧树脂的力学性能的影响。此需要对环氧树脂进行增韧改性。1实验部分目前，对环氧树脂增韧的方法很多_】。硅灰1．1试验原料石是一种无机针状或放射状矿物_】，其主要化学成硅灰石：1250目，长径比15：1～17：1，江西奥分为CaSiO，广泛应用于塑料、橡胶、油漆、涂料特精细粉体有限公司；双酚A型环氧树脂：GELR一等领域，可增加制品的硬度、弯曲强度、冲击强度，127，台湾宏昌公司；固化剂甲基四氢苯酐(METH—提高制品热稳定性和尺寸稳定性¨，具

8、有发展前途。PA)，浙江嘉兴清洋化工有限公司；促进剂(AO一但硅灰石与有机聚合物也存在相容性的问题，共混时1)：上海壮景化工有限公司；引发剂(一缩二乙二在聚合物中分散不均，工艺性变差，导致制品力学性醇)：上海凌峰化学试剂有限公司；偶联剂能下降，限制了硅灰石在聚合物中的应用。因此(KH550、KH560)：上海九邦化工有限公司；硬脂酸需要对硅灰石进行表面改性，改善其与聚合物的相容作者简介：王锡麟，男，1986年生，硕士研究生，主