二氧化硅改性課件

改性納米二氧化硅增韌環(huán)氧樹脂膠黏劑的研究

——楊坤一：環(huán)氧樹脂的特點(diǎn)

環(huán)氧樹脂膠粘劑具有粘接強(qiáng)度高、粘接范圍廣、收縮率低、穩(wěn)定性好、耐酸堿、加工方便、絕緣性能優(yōu)良以及成本低廉等特點(diǎn)，廣泛用于粘接金屬材料、非金屬材料、熱固性材料等領(lǐng)域。二：無機(jī)納米粒子改性環(huán)氧樹脂的

原理和缺陷2.1原理1.納米粒子表面原子具有極高的不飽和性，表面活性非常大，能與環(huán)氧樹脂在界面上形成遠(yuǎn)大于范德華力的作用力；2.由于比表面積大，納米粒子與基體之間接觸界面大，受力時(shí)會(huì)產(chǎn)生更多的微裂紋和塑性變形，可以起到較好的增韌效果；3.納米粒子的加入可以阻礙高分子鏈的運(yùn)動(dòng)，增大交聯(lián)密度，使玻璃化溫度升高，這對(duì)提高耐熱性能有利。2.2缺陷無機(jī)納米粒子也因其粒徑小、比表面大、具有親水性，而容易團(tuán)聚、在聚合物中不易分散，在一定程度上限制了它的推廣應(yīng)用。三：改性納米二氧化硅增韌環(huán)氧樹

脂膠黏劑的優(yōu)點(diǎn)

以硅烷類偶聯(lián)劑對(duì)納米二氧化硅進(jìn)行表面改性，提高納米二氧化硅在環(huán)氧樹脂膠黏劑中的分散性能，增強(qiáng)環(huán)氧樹脂膠黏劑的韌性和粘接強(qiáng)度。四：APTES改性納米二氧化硅原理

在無水條件下APTS分子的乙氧基直接與二氧化硅表面的Si—OH發(fā)生縮醇反應(yīng),形成Si—O—Si鍵。由于體系中無水APTS分子間不會(huì)發(fā)生反應(yīng),因此這種反應(yīng)生成的是較規(guī)則的單分子層。五：APTES改性納米二氧化硅的效果

圖4二氧化硅顆粒的SEM圖六：實(shí)驗(yàn)原料名稱型號(hào)廠家氨水分析純乙醇分析純正硅酸四乙酯（TEOS）國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）河南興華化工原料有限公司環(huán)氧樹脂E-51環(huán)氧值0.51，分析純藍(lán)星新材料無錫樹脂廠環(huán)氧樹脂E-51聚酰胺650上海昊化化工有限公司七：實(shí)驗(yàn)儀器儀器名稱廠家電子萬能試驗(yàn)機(jī)（CSS—44300）中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春科新公司試驗(yàn)儀器研究所簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)機(jī)承德精密試驗(yàn)機(jī)有限公司紅外光譜儀SEM掃描電子顯微鏡無錫創(chuàng)輝測(cè)量技術(shù)有限公司八：性能測(cè)試（1）剪切拉伸測(cè)試按《膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度測(cè)定方法》（GB7124-86）進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試溫度：室溫，拉伸速度：5mm/min。（2）沖擊性能測(cè)試按GB-T2567-2008進(jìn)行測(cè)試。九：實(shí)驗(yàn)結(jié)果十：拉伸剪切斷面SEM分析十一：紅外線表征十二：結(jié)論（1）通過FT-IR對(duì)改性納米SiO2進(jìn)行表征分析，證明用胺丙基三乙氧基硅烷（APTES）能夠成功對(duì)納米SiO2進(jìn)行改性，并提高了其在環(huán)氧膠基體中的分散性能。

（2）改性納米SiO2對(duì)環(huán)氧膠強(qiáng)度的提高具有顯著的效果，當(dāng)填料用量為0.6%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí)，膠黏劑強(qiáng)度最高達(dá)22.80MPa，與空白實(shí)驗(yàn)相比，相對(duì)強(qiáng)度提高了31%；當(dāng)改性納米SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%時(shí)，最高沖擊強(qiáng)度為10.97×103J/m