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納米SIO2(VK-SP30)改性環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠性能效果顯著

點擊次數(shù):616    發(fā)布時間:2010/1/21 9:54:00    源自:杭州萬景新材料有限公司
納米SIO2(VK-SP30)改性環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠性能效果顯著

     納米SiO2(VK-SP30)改性環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠的性能效果奇佳，湖南大學土木工程學院*近通過高速研磨制備的納米二氧化硅(VK-SP30)，改性環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠使其實現(xiàn)優(yōu)良的綜合性能：當納米SiO2(VK-SP30)摻混量為10%，環(huán)氧樹脂的觸變指數(shù)為5.8；當納米二氧化硅(VK-SP30)摻混量分別為5%和3%時，鋼-鋼剪切強度和沖擊強度分別為21.3MPa和5.3kJ/m2，分別提高23.8%和23.5%。SEM照片表明納米SiO2(VK-SP30)對環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠有明顯的誘發(fā)銀紋的能力，高速研磨的分散工藝簡單，分散效果良好，這種分散方法在結(jié)構(gòu)膠改性領域中有積極的工程推廣和應用價值。納米二氧化硅(VK-SP30)粒徑通常為20～60nm，化學純度高、分散性好、比表面積大，是目前世界上大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的產(chǎn)量*高的一種納米粉體材料。

    這種材料應用涵蓋塑料、橡膠、陶瓷、涂料、膠粘劑等行業(yè)眾多生產(chǎn)領域。在建筑膠粘劑行業(yè)中納米SiO2(VK-SP30)主要作為一種增稠觸變劑使用，學術(shù)界已有很多對納米二氧化硅(VK-SP30)增強增韌環(huán)氧樹脂的研究，大多通過超聲處理的分散方法，然而超聲處理較難在生產(chǎn)實踐中推廣和應用?？蒲腥藛T通過高速研磨的分散方法制備納米SiO2(VK-SP30)改性環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠，環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠施工時易滴落流掛、脆性大的缺點得到較好的改善、粘接性能也有提高，且對結(jié)構(gòu)膠的改性工藝簡單可行、有積極的推廣應用價值。
試樣制備時各種材料配方均以EP100g為標準，基體配方為m(EP)：m(固化劑)：m(稀釋劑)：m(偶聯(lián)劑)=100：42：12：2，將納米二氧化硅(VK-SP30)按不同摻混量和環(huán)氧樹脂以及稀釋劑先在高速研磨機中研磨(研磨料直徑為2mm鋯珠)30min后。

    經(jīng)真空捏合機攪拌10min后倒出A組分，靜置3d后和B組分(固化劑和偶聯(lián)劑)按比例混合，制成各種試件，測試其7d的各種性能。隨后首先研究了納米SiO2(VK-SP30)對環(huán)氧樹脂流變性能的影響，主要表現(xiàn)在：隨著納米SiO2摻量的增加，EP從牛頓流體向觸變性流體轉(zhuǎn)變。通過納米SiO2(VK-SP30)顆粒相互之間的吸附形成SiO2(VK-SP30)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，使環(huán)氧樹脂變成凝膠，這是納米二氧化硅(VK-SP30)使EP的流變性能發(fā)生巨大變化的主要原因，結(jié)構(gòu)膠具有良好的觸變性能使得它在施工中抗流掛、抗滴落，有重要的工程意義；關(guān)于納米二氧化硅(VK-SP30)對環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠粘接性能和沖擊性能的影響，環(huán)氧樹脂作為脆性材料脆性較大是其缺點之一，綜合沖擊實驗的各種分析，納米SiO2(VK-SP30)在環(huán)氧樹脂里面誘發(fā)銀紋的能力明顯，改善了環(huán)氧樹脂的脆性，對環(huán)氧樹脂有一定的增韌作用?？蒲腥藛T還解讀了納米二氧化硅(VK-SP30)對環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠拉伸性能的影響。
    *終得出的結(jié)論是：納米SiO2對環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠的流變性能改善顯著，隨著納米二氧化硅(VK-SP30)摻混量的增大，環(huán)氧樹脂從牛頓流體向觸變性流體轉(zhuǎn)變。當納米SiO2(VK-SP30)的摻混量為5%和10%時，結(jié)構(gòu)膠的觸變指數(shù)為1.8和5.8。2)納米SiO2(VK-SP30)對結(jié)構(gòu)膠有較好的增韌作用；當納米SiO2的摻混量為5%時，鋼-鋼剪切強度21.3 MPa，提高23.8%；當納米二氧化硅(VK-SP30)的摻混量為3%時，結(jié)構(gòu)膠的沖擊強度為5.3 kJ/m2，提高23.5%。在低摻混量范圍內(nèi)，納米SiO2(VK-SP30)對環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠的拉伸強度沒有明顯影響，其摻混量增大結(jié)構(gòu)膠的拉伸強度呈下降趨勢，但彈性模量有52.3%的提高，有利于工程應用。EM實驗表明高速研磨的分散方法，納米二氧化硅(VK-SP30)在環(huán)氧樹脂中分散基本均勻，納米二氧化硅(VK-SP30)誘發(fā)銀紋能力明顯，是增韌環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠的主要原因。通過高速研磨的方法制備的納米SiO2(VK-SP30)改性環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠的綜合性能良好，有積極的工程推廣價值。