新型表面活性劑的合成及其在改性納米復合材料中的應用.pdf

1、納米復合材料既有納米顆粒的優(yōu)點,如剛性和高穩(wěn)定性等,又同時具有聚合物材料的彈性、介電性、延展性等優(yōu)點,從而產(chǎn)生許多優(yōu)良的性能,是目前乃至將來材料研究的熱點之一。由于納米顆粒極易發(fā)生團聚,從而變成二次粒子,同時由于納米粒子的表面有親水且疏油的性質(zhì),很難均勻地分散在有機介質(zhì)中,容易造成界面缺陷,會導致納米粒子的許多功能性難以發(fā)揮,進而限制聚合物基納米復合材料的應用。
　　本實驗自主合成了一種端基含有不飽和基團,分子結構中含有乙二醇鏈段

2、(親水基團)和長鏈烷基(憎水基團)的磷酸基陰離子型表面活性劑,運用IR、1HNMR等手段確定了表面活性劑的分子結構。
　　使用該陰離子表面活性劑對二氧化硅、碳酸鈣、二氧化鈦三種納米顆粒進行表面改性,將改性后的納米顆粒與環(huán)氧樹脂(EP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)采用澆注法制成復合材料試樣,通過TGA、DMA、DSC等手段研究不同含量的表面活性劑改性后納米顆粒對復合材料熱學性能的影響。研究了表面活性劑的用量等因素對樹脂增韌效果的影

3、響。
　　結果表明,表面活性劑的加入使納米粒子與樹脂的界面粘接性有所提高,經(jīng)掃描電子顯微鏡(SEM)觀察,改性后的納米粒子在環(huán)氧基體中的分散性得到改善,發(fā)現(xiàn)沖擊斷口裂紋的粗糙程度和裂紋增加,牽拉結構致密,基體的塑性變形程度更加明顯,對復合材料的力學性能起到了增強、增韌的作用。其原因是納米粒子通過抑制樹脂基體的鏈運動等有效地提高了材料的韌性。
　　所制備的納米粒子/樹脂復合材料,其熱分解溫度、玻璃化轉變溫度和儲能模量等隨表面活