環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂及不飽和聚酯樹脂被稱為三大通用型熱固性樹脂。它們是熱固性樹脂中用量最大、應(yīng)用最廣的品種。環(huán)氧樹脂中含有獨特的環(huán)氧基以及羥基、醚鍵等活性基團和極性基團，因而具有許多優(yōu)異的性能。與其他熱固性樹脂相比較，環(huán)氧樹脂的種類和牌號最多，性能各異。環(huán)氧樹脂固化劑的種類更多，再加上諸多的促進劑、改性劑、添加劑等，可以進行多種多樣的組合和組配，從而能獲得各種各樣性能優(yōu)異的、各具特色的環(huán)氧固化體系和固化物。幾乎能適應(yīng)和滿足各種不同使用性能和工藝性能的要求。這是其他熱固性樹脂所無法相比的。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(www.epoxy-e.cn)專家介紹，環(huán)氧樹脂復(fù)合材料是，以環(huán)氧樹脂為基材的材料；樹脂基復(fù)合材料工業(yè)上使用量最大的環(huán)氧樹脂品種，是上述第一類縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂，而其中又以二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂(簡稱雙酚A型環(huán)氧樹脂)為主；其次是縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂。
(4)熱固性環(huán)氧樹脂基SiO2納米復(fù)合材料 ①制備方法 硅烷偶聯(lián)劑(KH-550)用2～5倍的丙酮稀釋，硅烷偶聯(lián)劑的用量約為納米SiO2質(zhì)量的O.5%～1.O%，調(diào)節(jié)pH值為7～9。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(www.epoxy-e.cn)專家介紹，超聲波分散30min，加入納米SiO2，充分攪拌并升溫至100～120℃。在高速分散機上分散20min。加入E-51環(huán)氧樹脂，混合均勻、出溶劑，升溫至130℃、溫1h。在高速均質(zhì)分散機上分散20min。冷卻后加入液態(tài)甲基四氫苯酐，混合均勻，抽真空脫氣泡后澆注、固化、脫模。 ②納米Si02對熱固性環(huán)氧樹脂力學(xué)性能的影響 經(jīng)偶聯(lián)劑處理的納米Si02粒子的引入，以大幅度提高環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的沖擊強度。沖擊強度提高的幅度主要由納米粒子的分散情況和含量決定。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(www.epoxy-e.cn)專家介紹，如果納米SiO2粒子均勻分散于環(huán)氧樹脂基體之中，當復(fù)合材料受到?jīng)_擊載荷時，納米粒子表面與基體材料之間產(chǎn)生微裂紋、收沖擊能，從而達到增韌的效果。如果納米增強材料用量過大，微裂紋易發(fā)展成宏觀開裂，反而降低了體系的性能。 不同納米Si02含量對熱固性環(huán)氧樹脂基Si02納米復(fù)合材料力學(xué)性能的影響見表4-13。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(www.epoxy-e.cn)專家介紹，可以看出納米SiO2的引入，復(fù)合材料的拉伸強度、拉伸模量和沖擊強度提高。當納米Si02含量為3%時，綜合性能最好；當納米Si02含量超過3%時，由于分散困難，部分納米Si02粒子開始出現(xiàn)返粗現(xiàn)象，致使材料性能下降。 表4-13 納米SiO2含量對熱固性環(huán)氧樹脂基Si02納米復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
③納米SiO22對熱固性環(huán)氧樹脂玻璃化溫度的影響
經(jīng)偶聯(lián)劑處理的納米SiO2粒子與環(huán)氧樹脂之間的相互作用很強，使體系交聯(lián)密度增大、玻璃化溫度提高，有效地提高了復(fù)合材料的耐熱性。表面處理后的納米粒子在基體中實際起到了交聯(lián)點的作用，一方面其表面的偶聯(lián)劑分子與環(huán)氧樹脂鍵合，大大提高了界面強度，起到化學(xué)交聯(lián)點的作用；另一方面其表面有利于環(huán)氧樹脂分子鏈的纏結(jié)，形成物理交聯(lián)。 不同納米SiO2含量對熱固性環(huán)氧樹脂基SiO2納米復(fù)合材料玻璃化溫度的影響見表4-4。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(www.epoxy-e.cn)專家介紹，可以看出納米SiO2的引入使體系玻璃化溫度提高。當納米SiO2含量為3%時，該復(fù)合材料的玻璃化溫度達到126.7℃，比環(huán)氧樹脂澆注體的高36.5℃。 表4-14 納米Si02含量對熱固性環(huán)氧樹脂基Si02納米復(fù)合材料玻璃化溫度的影響
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