SiO2纳米杂化材料及其性能研究.pdfVIP

助 财 抖 2012年第22期(43)卷 溶胶一凝胶法制备环氧 ／SiO2纳米杂化材料及其性能研究 李镇江 ，梁 玮 ，张 林 (1．西南科技大学 材料科学与工程学院，四川 绵阳 621010； 2．中国工程物理研究院激光聚变研究 中心，四川 绵阳 621900； 3．西南科技大学 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 ，极端条件物质特性联合实验室，四川 绵 阳 621010) 摘 要 ： 以异氰酸丙基三 乙氧基硅烷(IPTS)接枝环氧 不断提高 ，开发更高性能的环氧树脂成为必然的趋势。 树脂 (EP)合成 出了一种新型 的环氧预 聚物 (IEP)，由 有机 ／无机材料的杂化为此提供了一个简便 的途径 ，杂 IEP通过溶胶一凝胶 法制备 出了EP／SiO。杂化材料 。通 化材料并不是有机相 与无机相 的简单混合 ，而是有机 过 FT-IR、AFM、TG、DMA表征和分析 了杂化材料的化 相和无机相在纳米级 ，甚至是分子级范 围内结合而形 学结构、SiO。纳米粒子在 EP基体 中的分散性和无机纳 成的，从而表现出许多优 良的性能 ¨6 。本文以异氰酸 米粒子的引入对 EP树脂热性能和力学性能的影响。结 丙基三乙氧基硅烷接枝环氧树脂 ，合成 了一种新型的 果表 明，原位生成的纳米 SiO 粒子在 EP基体 中的分散 环氧树脂预聚物 ，然后由此预聚物通过溶胶 凝胶过程 性 良好，其平均尺度约为 50nm；杂化材料的热性能和力 原位制备出了EP／siO 纳米杂化材料。通过红外、原 学性能相 比于纯EP有 了很大程度的提高。 子力显微镜 、热分析及力学性能等测试手段 ，对此杂化 关键词： 溶胶一凝胶法 ；环氧树脂；纳米 SiO：；杂化材料 材料的结构和性能进行 了研究。 中图分类号： TQ322．3 文献标识码 ：A 2 实 验 文章编号 ：100卜9731(2O12)22—3088—04 2．1 实验原料 1 引 言 E44型环氧树脂 (EP)，工业级，中吴晨光研究所 ； 自20世纪 8O年代 以来 ，随着纳米复合材料的出 异氰酸丙基三 乙氧基硅烷 (IPTS)，分析纯，百灵威化 现和纳米技术的形成 ，聚合物／纳米复合材料 以其卓越 学技术有限公司；二月桂酸二丁基锡 (DBTDI)，分析 的综合性能引起了人们 的广泛关注，并制备 出各种类 纯 ，天津科密欧化学试剂有限公司；六氢邻苯二甲酸酐 型的纳米复合材料l】]。作为高性能 的树脂基体，环氧 (MeHHPA)，分析纯 ，阿拉丁试剂有限公司。 树脂在涂料、电器材料、封装材料 、胶粘剂等领域有着 2．2 EP／SiO。溶胶一凝胶预聚物的制备 不可替代的作用 ]，但 随着对材料应用性能的要求 的 其反应示意如图 1所示。 。 》_-l 一Hl一。垂 …H 40℃ Et。_ z一 ～ ：c_ № 。 DBTDL Hf一 H—cHi—o 垂 …O