近年来,聚合物/粘土纳米复合材料引起了国内外学术界和工业界的极大关注[1~3]
与常规聚合物基复合材料相比,只需添加较少的纳米填料(3%~5%,质量分数)就能使这种聚合物纳米复合材料的性能显著提高且不损失材料原有的特性
这是实现通用聚合物高性能化的一个极有前景的新方法 [4]
纳米粘土是一种层状硅酸盐,其基本单元由初级粒子(直径8~10 nm)聚集而成
每个初级粒子,由十几个至几十个厚度约为1 nm的薄片构成
用Monte Carl方法估算出纳米粘土的模量约为270 GPa[5],因此是一种理想的纳米级增强材料
用纳米粘土改性聚合物并实现其高性能化,须满足两个条件：一是粘土片层以高度无规剥离的形式均匀地分散在聚合物基体中；二是在聚合物基体与作为增强体的粘土片层之间产生较高的界面强度
这个领域前期的研究,主要是实现粘土片层在聚合物基体中的均匀分散和高度剥离
例如,用适当的有机修饰剂将粘土改性并用超声、球磨特别是“粘土淤浆复合法”等[6~8]工艺制备具有无规剥离结构的环氧树脂/粘土纳米复合材料
近年来,研究重点转向纳米复合材料界面强度的构建及其对复合材料力学性能的影响[9~11]
在确保粘土片层在环氧基体中均匀分散且高度剥离的情况下选择与环氧预聚体有较好相容性并有较强相互作用的有机修饰剂将粘土改性,是构建较高界面强度的主要手段
使用带有能与环氧树脂的羟基形成氢键的季铵盐将粘土改性,可在环氧树脂基体与粘土片层之间构建一定强度的界面
这类有机修饰剂,能使复合材料的力学性能有一定程度的提高[12~14]
另一类修饰剂虽然带有可参与反应的环氧基团[15,16],但是其数量远少于环氧预聚体上的环氧基团数量,因此在固化反应过程中参与反应的能力不足,不能使其所构建的界面强度可以明显的提高
有研究者拟将聚醚二元胺类化合物进行单质子化后用于的粘土改性[9,17],然后用有机修饰剂上保留的氨基参与环氧树脂固化反应从而构建较强的界面作用力
但是,二元胺的单质子化较难实现,等当量酸化能得到完全质子化的产物却不能保留反应基团[18]
DMP30是一种环氧固化反应的促进剂,其中的叔胺基团具有较强的参与环氧固化反应的能力
同时,DMP30还具有较强的亲水性,与丙酮以及环氧树脂的相容性较好
DMP30的部分质子化产物是非常理想的在“粘土淤浆复合法”中使用的反应型有机修饰剂[8,19]
本文使
声明：
“界面强度对柔性环氧树脂/粘土纳米复合材料热/力学性能的影响” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
913
编辑：中冶有色网
来源：赵鹏,董英杰,李响,陈斌,张英
分享 0
举报 0
收藏 0
反对 0
点赞 0
2025年06月06日 ~ 08日 
