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納米二氧化硅改性環氧樹脂膠粘劑的制備(SiO2)
發布時間:2021-04-28     作者:zl   分享到:

納米二氧化硅改性環氧樹脂膠粘劑的制備(SiO2)

先將納米SiO2(110+5)℃烘箱中預烘1 h除去水分;然后將兩種環氧樹脂(E-51/TDE-85)混合均勻,并加熱至100℃左右,加入納米 SiO2,采用物理方法,利用高剪切乳化機攪拌30 min左右;隨后依次加入計量好的各種助劑;然后將配制好的膠液倒人丙酮中,備用。進行NOL環和直徑為150 mm的容器纏繞成型,固化完全后,冷卻脫模。

納米SiO2用量對膠粘劑耐熱性能的影響

通過馬丁耐熱溫度的測試,考核了納米SiO2用量對環氧樹脂膠粘劑耐熱性能的影響,實驗結果如表1所示。由表可知,環氧樹脂膠粘劑的耐熱性能隨著納米SiO2用量的增加呈先增后降的趨勢,且均高于未改性膠粘劑。當w(納米SiO2)=3%,環氧樹脂膠粘劑的開始變形溫度和熱變形溫度均達到大值(分別比未改性膠粘劑高38.9℃9 ℃)。由此可知,添加適量的納米SiO2,可以**地提高環氧樹脂膠粘劑的耐熱性能。

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國產芳綸纖維/環氧復合材料的界面粘接性能

通過復合材料的層間剪切性能考察了國產芳綸纖維與環氧樹脂膠粘劑之間的界面粘接性能,NOL環復合材料層間剪切強度的測試結果如圖1所示。由圖1可知,w(納米SiO2)=1%~5%,國產芳綸纖維/環氧復合材料的層間剪切強度均高于未改性膠粘劑;w(納米SiO2)= 3%,復合材料層間剪切強度達到大值,比未改性膠粘劑約高56.8%,說明經過納米SiO2改性后,國產芳綸纖維與改性環氧樹脂膠粘劑之間的界面粘接性能得到提高。另外,NOL環的層間剪切試樣破壞面的SEM照片(見圖2)也印證了這個結論。

由圖2(A)可知,未經納米SiO2改性的環氧樹·脂膠粘劑,其復合材料層間剪切試樣破壞形貌呈現纖維整根從樹脂基體中脫出,破壞面主要由裸露纖維構成,纖維異常干凈且無樹脂粘附,表明纖維與樹脂的粘接強度較低。由圖2(B)可知,3%納米SiO2改性后的環氧樹脂膠粘劑,其復合材料層間剪切試樣破壞形貌主要特征是纖維出現微纖化、纖維間的環氧樹脂膠粘劑呈鋸齒狀破壞,表明材料在受力時界面相承受了一定的應力,應力傳遞到環氧樹脂膠粘劑中,使膠粘劑發生內聚破壞。由此說明,改性環氧樹脂膠粘劑與纖維之間的粘接強度較高;納米粒子的加人,能夠**地改善纖維與膠粘劑之間的界面粘接。

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采用直接共混法將經表面處理過的納米SiO2分散在環氧樹脂中,該法不但可滿足實驗要求,而且設備簡單﹑操作方便,可用于工業化連續生產。

環氧樹脂膠粘劑中添加適量的納米SiO2,可**地提高膠粘劑的熱性能。當w(納米SiO2)=3%,環氧樹脂膠粘劑的初始變形溫度提高約38.9 ℃;T提高約21.3 ℃。

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