纳米SiO2改性环氧结构胶4专业气体
纳米SiO2改性环氧结构胶4
纳米SiO2粒径通常为20~60nm,化学纯度高,分散性好,比表面积大,是目前世界上大规模工业化生产的产量最高的一种纳米粉体材料,应用涵盖塑料、橡胶、陶瓷、涂料、胶粘剂等行业众多生产领域。通过高速研磨制备的纳米SiO2改性环氧树脂结构胶综合性能优良。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍,纳米SiO2对环氧树脂结构胶有明显的诱发银纹的能力,高速研磨的分散工艺简单,分散效果良好,这种分散方法在结构胶改性领域中有积极的工程推广和应用价值okmart.com。
表2为纳米SiO2改性环氧树脂结构胶冲击断口的破坏形式,纯环氧树脂的冲击断口为齐口冲断,基体中质量分数为3%以上纳米SiO2的断口被摆锤冲成几块,主要因为纳米SiO2在基体中能较好地诱发银纹,受冲击荷载时裂缝通过银纹化作用向各个方向展开,使得结构胶吸收的断裂能增大,冲击强度有所提高。
表2纳米SiO2改性环氧树脂结构胶冲击断口的破坏形式
掺混量/%
0
1
3
5
7
10
破坏形式
齐口断裂
试样断成几块
图5为基体和纳米SiO2改性后结构胶的冲击断口。图(a)、(b)断口试样放大5000倍的断口形貌,在相同的放大倍数下,基体的断裂都呈块状,而含纳米SiO2试样的裂纹比基体的要多十几倍,纳米SiO2诱发的银纹使基体向各个方向开裂,从而大大地增加了吸收的能量,使得改性后的结构胶的冲击强度有较大的提高。图(c)显示纳米SiO2在基体中分散较为均匀,部分纳米级裂缝延伸至纳米SiO2终止处。不过由于纳米SiO2的掺人也会引入部分气泡,气泡量的多少跟纳米SiO2的掺混量有关,环氧树脂在纳米SiO2掺混量超过3%以后冲击强度的下降与此有关。质量分数为5%的纳米SiO2环氧树脂的触变性已经非常明显,在浇铸试件的过程中,因为两组分搅拌而混入的很多气泡在触变性大的胶体中已经不能自动溢出。另外,纳米SiO2的掺混量增大团聚的可能性也增大,也是冲击强度下降的原因之一。环氧树脂结构胶的冲击强度反映其在受到冲击荷载作用瞬间吸收能量的能力以及间接反映基体的韧性。环氧树脂是一种脆性材料,脆性较大是其缺点之一。综合冲击实验的各种分析,纳米SiO2在环氧树脂里面诱发银纹的能力明显,改善了环氧树脂的脆性,对环氧树脂有一定的增韧作用。
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