MWNTs-MMT-EP納米復(fù)合材料的制備及力、熱性能研究.pdf

1、環(huán)氧樹(shù)脂固化物因其優(yōu)異的綜合性能，以各種形式應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個(gè)方面。但是它畢竟不是完美的材料，環(huán)氧樹(shù)脂固化物質(zhì)脆、耐熱等級(jí)不夠高等缺點(diǎn)，使它的應(yīng)用范圍變小，人們一直在嘗試各種方法使環(huán)氧樹(shù)脂的性能得到提高。碳納米管因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能，一直被認(rèn)為是非常優(yōu)秀的增強(qiáng)材料。而蒙脫土則被稱(chēng)為萬(wàn)能材料，也是應(yīng)用范圍非常廣的增強(qiáng)材料。人們已經(jīng)做了大量關(guān)于這二種增強(qiáng)材料改性環(huán)氧樹(shù)脂的研究，然而使用碳納米管和蒙脫土共摻雜環(huán)氧樹(shù)脂的報(bào)道還

2、很少。
　　本文采用混酸、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂和硅烷偶聯(lián)劑KH560對(duì)多壁碳納米管(MWNTs)進(jìn)行表面修飾，得到C-MWNTs、E-MWNTs和Si-MWNTs三種MWNTs，使用十八烷基三甲基氯化銨有機(jī)化處理蒙脫土(MMT)，用溶液共混法制備了MMT/EP、MWNTs/EP和MWNTs/MMT/EP三種納米復(fù)合材料。利用紅外光譜儀表征了功能化處理前后的MWNTs和有機(jī)化處理前后的MMT。用掃描電鏡SEM觀察功能化處理前后的MWNT

3、s在水溶液中的分散情況。對(duì)三種復(fù)合材料試樣進(jìn)行了相關(guān)力、熱性能測(cè)試，并分析了MWNTs和MMT對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂的協(xié)同增韌機(jī)理。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，MWNTs的功能化方式對(duì)MWNTs/MMT/EP納米復(fù)合材料的力學(xué)性能有很大的影響，但是對(duì)其熱性能的影響卻很小，Si-MWNTs更有助于環(huán)氧樹(shù)脂力學(xué)性能和熱性能的提高。當(dāng)MWNTs的含量為0.7 wt％，MMT的含量為4 wt%時(shí)，C-MWNTs/MMT/EP、E-MWNTs/MMT/EP和S

4、i-MWNTs/MMT/EP三種納米復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度較未改性環(huán)氧樹(shù)脂分別提高了111.1%、127.8%和134.7%，較僅采用MMT改性的環(huán)氧樹(shù)脂分別提高了80.9%、95.2%、101.2%，三種納米復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度較未改性環(huán)氧樹(shù)脂分別提高了46.9%、52.8%和54.1%，較MMT/EP納米復(fù)合材料分別提高了15.2%、19.8%和20.8%；MWNTs/MMT/EP納米復(fù)合材料的熱分解溫度較未改性環(huán)氧樹(shù)脂平均提高了20℃，