不饱和聚酯树脂机纳米粒子复合材料制备与性能研究.pdfVIP

不饱和聚酯树脂／无机纳米粒子复合材料制备与性能研究 摘要 不饱和聚酯树脂(U11s锄lrated PolyesterResins)是热固性树脂中非常重要的一 种，具有价格便宜、易成型、固化后制品质轻和高硬度等优点，广泛地用于汽车、 建筑、家用电器、航天工业等领域。但是UPR最大弱点是固化后耐冲击和耐老化 能力较差，尤其是紫外光作用会导致制品性能的劣化，从而限制其应用。在UPR 基体中填充弹性体可提高其韧性，但以降低拉伸强度、耐热性能等为代价。随着 纳米科技和纳米材料应用技术的发展，以无机纳米粒子增韧增强UPR，改善UPR 的耐光老化性研究具有很重要的理论意义和实用价值。 米粒子为功能增强体，采用了最具有工业化应用前景的溶液共混法改善纳米粒子 在UPR的分散行为，并通过浇注成型法制备出系列高分子基纳米复合材料，采用 SEM、EDS等技术对纳米粒子的分散行为进行表征，并对复合材料的力学性能、 热稳定性和耐光老化性进行系统研究，以期望获得具有良好性能的UPR基复合材 料，主要研究工作及结果如下： (1)采用机械搅拌和研磨法分别对UPR／纳米Ti02混合物进行分散处理，测 试了不同处理条件下混合物的黏度，通过浇注法制备出UPR／纳米Ti02复合材料； 以SEM、EDS表征纳米Ti02粒子在复合材料基体中的分散效果。研究表明，研 磨处理可以使纳米Ti02粒子在复合材料中实现较为均匀的分散，较机械搅拌而 言，分散效果更显著；复合材料冲击断面的SEM观察表明，添加纳米Ti02制备 的复合材料断面形成了台阶状的韧性断裂带；黏度测试表明，室温下研磨2h可 得具有良好分散行为的UPR／纳米Ti02混合物，其混合物黏度测试可作为纳米 善基体UPR的力学性能，与纯的UPR相比，纳米Ti02粒子质量分数为3．O％时， 复合材料较纯UPR而言，具有显著提高的热稳定性。 (2)采用预先研磨处理的UPR／纳米Ti02混合物为原料，用手糊成型工艺制 璃纤维之间具有良好的粘结性；对老化前后的复合材料力学性能和表面FT-IR的 测试表明，基体中纳米Ti02可改善UPR的耐光老化性，结合测试结果，提出了 ．f 老化机理。 h， Ce02在复合材料中分散性有着显著影响；断面SEM的测试显示，对于研磨2 纳米Ce02质量分数2．O％条件下制备的复合材料，其冲击断面形成了大量韧性断 裂的撕裂带；力学性能的测试表明，较纯树脂而言，拉伸强度、冲击强度、弯曲 强度分别提高了69．5％、87．8％和17．8％。 关键词：不饱和聚酯树脂；纳米Ti02；纳米ce02；复合材料；分散行为；力学 性能；耐紫外老化性能 Ⅱ Studieson and of PreparationsProperties C Nano-Particles omposites ABSTRACT Unsaturated akindofthemost polyesterresinsOJPR)is important thermosetting are usedin fieldssuchasautomobile resins，which widely many SO household and