無機(jī)填料的表面經(jīng)處理劑處理后,表面發(fā)生物理的或化學(xué)的變化,從而改變無機(jī)填料與環(huán)氧樹脂的形容性,提高材料的力學(xué)性能和電性能等。 納米二氧化硅分子呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),與其他納米材料一樣,表面都存在著不飽和殘鍵和不同鍵合狀態(tài)的羥基,因此納米二氧化硅具有很高的活性。Nano-SiO2是一有效的環(huán)氧樹脂增韌劑,對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?,或在高效分散、添加分散劑的條件下,將其用于環(huán)氧樹脂的增韌改性,可得到綜合性能較佳的復(fù)合材料。 以低溫(600℃/4h煅燒法利用稻殼自制純度99.3%的稻殼SiO2,利用稻殼SiO2中粒子之間的納米空隙吸附硅烷偶聯(lián)劑,使團(tuán)聚納米SiO2與環(huán)氧樹脂CYD-127/DDM體系配合。稻殼SiO2經(jīng)改性劑KH550處理后能納米粒子狀態(tài)分散,尺寸在30~50nm區(qū)間。 炭黑經(jīng)處理之后可提高其在環(huán)氧樹脂中的分散性與未經(jīng)處理的炭黑相比,制成的涂料有較好的抗腐蝕性和耐老化性。具體處理方法實(shí)例如下:500分炭黑以1:9甲醇-水溶液濕潤,在用9000分水烯漿,加熱至90℃以NaOH水溶液處理至pH為10.0,同時(shí)在6h之內(nèi)用2000份2.50%硫酸溶液和333份硅酸鈉在2000份水中的同業(yè)處理,在pH6.5~7.0下攪拌2h,過濾,用水洗滌,制得含有約20%二氧化硅的炭黑600份。
將納米CaCO3以DL-α-丙氨酸乙醇說溶液處理后用于環(huán)氧樹脂E-51/DETA(二亞乙基三胺)體系。處理過的填料明顯地提高了環(huán)氧膠黏劑的剪切強(qiáng)度。同時(shí)提高了膠的耐熱性,其熱分解溫度比未加納米CaCO3的提高10℃。耐蝕性能也得到顯著提高。這表明丙氨酸改性劑明顯改善了納米填料在膠黏劑中的分散性,并使納米CaCO3表面接枝了—NH2基團(tuán),該—NH2基團(tuán)可以與環(huán)氧形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而使納米CaCO3填料也參與了交聯(lián)反應(yīng)。 以硅烷偶聯(lián)劑KH550和KH560處理玻璃微珠QH550(20~85um),與環(huán)氧樹脂E-52/固化劑593體系配合,當(dāng)添加20%量時(shí),環(huán)氧體系的力學(xué)性能均得到較好改善,但改性效果KH550好于KH560。這是因?yàn)楦男院笏鼈兣c玻璃微珠形成了Si-O-Si鍵,而有KH550所形成鍵的鍵長比KH560的短,故KH550與玻璃微珠表面硅的結(jié)合力強(qiáng)于KH560,因而力學(xué)性能也強(qiáng)于KH560。再有,KH550中的氨基能與環(huán)氧基發(fā)生化學(xué)反應(yīng),進(jìn)行表面改性后,能夠使微珠的表面由親水變?yōu)橛H油,以增強(qiáng)環(huán)氧樹脂與填料之間的界面結(jié)合力或相容性,使填充體系的強(qiáng)度、模量均有明顯的提高。 |