环氧树脂蒙脱土纳米复合材料的制备.pdf

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1、第2期矿产保护与蒯用No．22010年4月CONSERVAⅡONANDUTILIzATIONOFMINERALRESOURCESApr．2010环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料的制备王有和，庞玉锋，盖仕辉，刘铎(中国石油大学化学化工学院，山东青岛，266555)摘要：采用溶液插层法制备了环氧树脂／有机蒙脱土纳米复合材料，利用XRD和FT—IR等手段对样品进行了表征。结果表明：环氧树脂插入到经季铵盐(CTAB)有机化改性的蒙脱土片层中，蒙脱土在环氧树脂固化过程中剥离成无定形的纳米级片层，并分散在环氧树脂基体中，形成剥离型纳米复合材料。力学性

2、能测试结果表明，纳米复合材料的抗拉强度显著提高。关键词：环氧树脂；有机蒙脱土；季铵盐；改性；纳米复合材料；抗拉强度中图分类号：TD975．5；TQ323．5；TB332文献标识码：B文章编号：1001—0076(2010)02—0016—04SynthesisofEpoxyResin／MontmorilloniteNanocompositesWANGYou一e，PANGYu—feng，GEShi—hui，eta1．(CollegeofChemistryandChemicalEngineering，ChinaUniversityofPe

3、troleum，Qingdao，Shandong266555，China)Abstract：Theepoxyresin／organicmontmorillonite(O—MMT)nanocompositeswerepreparedbytheprocessofdissolvingintercalation．ThesampleswerecharacterizedbyXRDandFT—IR．TheresultsshowedthattheepoxyresinhadbeenintercalatedintotheinterlayersoftheO

4、——MMTmodi·fledbyquaternaryammoniumsalt(CTAB)．TheO—MMThadbeenexfoliatedintoamorphousnano—scalelayerssuflqcientlyduringepoxyresincuringanddispersedinthepolymermatrix．Thentheexfoliatednanocompositeswereobtained。Mechanicalpropertiestestresultsshowedthatthetensilestrengthoft

5、henanocompositesincreasedremarkably．Keywords：epoxyresin；organicmontmorillonite；quaternaryammoniumsalt；modification；nano-composite；tensilestrengthganicHybrids)更是成为复合材料领域的一大研究1刖舌热点J，而环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料就是研纳米复合材料是指分散相中至少有一相的一维究较为广泛的一种。尺度要小于100nm的复合材料。自上世纪八十年环氧树脂由于具有优良的机械、电气、化学、

6、粘以来，随着纳米复合材料的出现和纳米复合技术的接等性能，而被广泛应用于涂料、复合材料、高性能形成，聚合物／粘土纳米复合材料(Polymer／Clay胶粘剂、电绝缘材料等领域。然而，随着现代工业高Nanocomposites，PCN)以其卓越的综合性能引起了速发展，在实际生产应用中，人们对环氧树脂的性能人们的广泛关注，特别是利用层状无机物通过插层提出了越来越高的要求，希望在提高树脂韧性的同复合技术制备有机一无机杂化材料(Organic—Inor-时，机械性能与耐热性也得到提高J。因此，低成收稿日期：2009—03一l0；修回日期：200

7、9—03—3l作者简介：王有和(1976一)，男，湖南邵东人，讲师，硕士，主要从事材料化学的教学与科研，yhewang@hdpu．edu．cn。第2期王有和，等：环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料的制备本实现材料的高性能化是材料研究与应用的前沿课的0～5％)中，搅拌，使有机蒙脱土分散均匀。然后题。加人环氧树脂重量20％的固化剂，继续搅拌并抽真目前，蒙脱土(MMT)由于其独特的结构优势、空排除气泡后，倒入模具中。将模具放人烘箱中程来源广、价格低而成为制备聚合物／粘土纳米复合材序升温，125℃下固化90min，自然冷却后，即得纳米料最重要的粘土

8、矿物之一。蒙脱土的主要成分蒙脱复合材料。石属于2：1型三层结构的层状硅酸盐粘土矿物，其2．3产物的表征与测试单位晶胞由两层硅氧四面体夹一层铝氧八面体组用荷兰帕纳科公司的X"PertPROX射线衍射成。由于蒙脱土表面的强烈