新型表面活性劑的合成及其在改性納米復(fù)合材料中的應(yīng)用.pdf

1、納米復(fù)合材料既有納米顆粒的優(yōu)點(diǎn),如剛性和高穩(wěn)定性等,又同時具有聚合物材料的彈性、介電性、延展性等優(yōu)點(diǎn),從而產(chǎn)生許多優(yōu)良的性能,是目前乃至將來材料研究的熱點(diǎn)之一。由于納米顆粒極易發(fā)生團(tuán)聚,從而變成二次粒子,同時由于納米粒子的表面有親水且疏油的性質(zhì),很難均勻地分散在有機(jī)介質(zhì)中,容易造成界面缺陷,會導(dǎo)致納米粒子的許多功能性難以發(fā)揮,進(jìn)而限制聚合物基納米復(fù)合材料的應(yīng)用。
　　本實(shí)驗(yàn)自主合成了一種端基含有不飽和基團(tuán),分子結(jié)構(gòu)中含有乙二醇鏈段

2、(親水基團(tuán))和長鏈烷基(憎水基團(tuán))的磷酸基陰離子型表面活性劑,運(yùn)用IR、1HNMR等手段確定了表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)。
　　使用該陰離子表面活性劑對二氧化硅、碳酸鈣、二氧化鈦三種納米顆粒進(jìn)行表面改性,將改性后的納米顆粒與環(huán)氧樹脂(EP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)采用澆注法制成復(fù)合材料試樣,通過TGA、DMA、DSC等手段研究不同含量的表面活性劑改性后納米顆粒對復(fù)合材料熱學(xué)性能的影響。研究了表面活性劑的用量等因素對樹脂增韌效果的影

3、響。
　　結(jié)果表明,表面活性劑的加入使納米粒子與樹脂的界面粘接性有所提高,經(jīng)掃描電子顯微鏡(SEM)觀察,改性后的納米粒子在環(huán)氧基體中的分散性得到改善,發(fā)現(xiàn)沖擊斷口裂紋的粗糙程度和裂紋增加,牽拉結(jié)構(gòu)致密,基體的塑性變形程度更加明顯,對復(fù)合材料的力學(xué)性能起到了增強(qiáng)、增韌的作用。其原因是納米粒子通過抑制樹脂基體的鏈運(yùn)動等有效地提高了材料的韌性。
　　所制備的納米粒子/樹脂復(fù)合材料,其熱分解溫度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和儲能模量等隨表面活