二氧化硅改性环氧树脂胶黏剂性能研究

    摘要:采用聚氨酯增韧环氧树脂，并利用有机化的纳米SiO2为改性剂制备纳米改性环氧树脂胶黏剂．利用扫描电子显微镜(SEM)观察无机纳米粒子在聚合物基体中的分散性及复合材料的断面形貌，结果表明无机纳米粒子在复合材料中分散性良好，而且聚氨酯在环氧树脂基体中形成了“孔洞结构”．采用电子拉力机、TGA以及介电谱仪等方法测试了复合材料的力学性能、热稳定性能和介电损耗、介电常数等性能．结果表明，纳米SiO2在一定的掺杂量下有利于力学性能的提高，当质量分数为2%时，材料的剪切强度和弹性模量比掺杂前分别提高173%和95%;热分解温度也有一定程度的提高，当掺杂2wt%时，热分解温度比掺杂前提高8.1℃;介电常数(ε)的变化表现为:随频率增加而下降，随无机组分增加而增大;介电损耗(tanδ)则得到了明显的改善，在频率1kHz时介电损耗相对较好．　　　　关键词:环氧树脂;纳米SiO2;力学性能;耐热性能;介电性能　　　　中图分类号:TQ323．5文献标志码:A文章编号:1007－2683(2011)04－0021－05　　　　0引言　　　　环氧树脂(EP)是一种很好的胶黏剂基材，应用非常广泛．但是，环氧树脂固化后交联度高，呈三维网状结构，存在内应力大、质脆、耐热性、耐冲击性差等缺点，在一定程度上限制了它在某些高新技术领域的应用［1－2］．聚氨酯(PU)具有优良的弹性、高冲击强度、耐低温性等优点，目前国内外通过对EP/PUIPNs实验进行了大量的研究发现［3－5］，尽管聚氨酯(PU)能有效的增加环氧树脂的韧性，但是固化后产物的强度以及热稳定性能却比纯环氧树脂有所降低．自从无机纳米粒子的出现，为高分子材料的改性提供了新的途径［6－7］．因此如何在保持环氧树脂优异性能的前提下，对环氧树脂增韧一直是中外研究人员研究课题［8－9］．　　　　目前利用纳米二氧化硅改性环氧树脂的研究人员很多［10－12］，多数都是对其力学性能进行研究，对其介电性能研究甚少，并且利用界面理论研究两相间的增强促进作用相对较少．因此，本文主要将两种改性方法相结合，目的是在采用聚氨酯(PU)为增韧剂增韧环氧树脂韧性的基础上加入无机纳米组分以进一步增加基体环氧树脂的强度、热稳定性及改善介电性能，同时利用界面理论分析复合材料的结构和性能的关系．

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