中空多壳层TiO2填充对环氧树脂复合材料力学性能的影响
2021-10-15万家炜
高等学校化学学报 2021年10期
王 鹏,毛 丹,万家炜,祁 琪,杜 江,王 丹
(1.中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室,北京100190;2.中国科学院大学,北京100049;3.郑州大学河南省资源与材料工业技术研究院,郑州450001)
环氧树脂(Epoxy resin,EP)泛指分子中含有2个或2个以上环氧基团的聚合物,其以脂肪族、脂环族、芳香族等有机化合物链段作为主链骨架[1],是目前制备先进复合材料相关产业中研究最深入、成果最多的一类热固性树脂基体.EP具有黏结性能优异、易加工、化学稳定性好以及绝缘性能良好等特点,在航空航天、电气行业、电子集成、轨道车辆和土木建筑等领域都有广泛的应用[2~4].但由于环氧基的反应能力很强,纯EP单独使用的价值有限,通常利用固化剂对其进行固化,形成高交联度的良好三维网状结构,从而获得高的实用价值.其中,双酚A型环氧树脂的应用广、产量高,占环氧树脂总产量85%以上,其在固化过程中具有较小的固化收缩率且固化物具有优异的性能.但是由于EP固化后的交联密度高,导致其固化物的韧性较差、脆性增加、冲击强度降低,在很大程度上限制了其应用范围.因此,增强与提高韧性一直是EP基体改性的重要研究方向之一[5~8].
纳米结构填料由于其优异的机械、热学和电学性能[9,10]而被认为是EP的绝佳增韧填料之一.纳米结构填料的表面积大,界面活性高,这有助于它们与基质的结合.将其加入到聚合物基体中,可以有效提高基体的抗弯模量而不损失抗弯强度、拉伸强度、断……
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