簡述納米材料在環氧樹脂中的應用
日期:2019-01-07 / 人氣: 470 / 來源:本站
納米資料是指粒子均勻粒徑在l00nm以下的資料。其間均勻粒徑為20~100nm的稱為超細粉,均勻粒徑小于20nm的稱為超微粉。納米資料具有相當大的相界面面積,它具有許多微觀物體所不具備的新異的物理、化學特性,既是一種多組分物質的渙散系統,又是一種新型的資料。納米資料的研討是從金屬粉末、陶瓷等范疇開端的,現已在微電子、冶金、化工、電子、國防、核技術、航天、醫學和生物工程等范疇得到了廣泛的運用。近年來將納米資料渙散于聚合物中以進步高分子資料功能的研討也日益活潑,并獲得了許多可觀的作用。
1、納米資料的特性
因為納米資料晶粒極小,外表積特大,在晶粒外表無序排列的原子分數遠遠大于晶態資料外表原子所占的百分數,導致了納米資料具有傳統固體所不具備的許多特殊根本性質,如體積效應、外表效應、量子尺寸效應、微觀量子地道效應和介電限域效應等,從而使納米資料具有微波吸收功能、高外表活性、強氧化性、超順磁性及吸收光譜體現顯著的藍移或紅移現象等。除上述的根本特性,納米資料還具有特殊的光學性質、催化性質、光催化性質、光電化學性質、化學反響性質、化學反響動力學性質和特殊的物理機械性質。
2、納米資料的品種
(1)納米二氧化硅
納米二氧化硅的團聚體是無定型白色粉末,外表分子狀況呈三維網狀結構。這種結構賦予涂料**的觸變功能和渙散穩定性。納米二氧化硅具有極強的紫外線吸收、紅外線反射特性,能進步涂料的抗老化功能。對納米二氧化硅外表進行處理,可使二氧化硅納米粒子外表一起具有親水基團和親油基團,納米資料的這種兩親性大大擴展了其運用范疇。針對不同類型的涂料,納米二氧化硅的增加量一般為0.1%-1.0%,*多不超越5%。
(2)納米二氧化鈦
納米二氧化鈦是20世紀80年代末開展起來的主要納米資料之一。納米二氧化鈦的光學效應隨粒徑而變,尤其是納米金紅石二氧化鈦具有隨視點變色效應。納米二氧化鈦的粒度一般為10~50 nm,增加量操控在1.0%以下。
(3)納米氧化鋅
納米氧化鋅具有一般氧化鋅無法比擬的新功能和新用處,具有屏蔽紫外線、吸收紅外線及滅菌防霉作用。納米氧化鋅還具有增稠作用,有助于顏料渙散的穩定性。
(4)其他納米資料
常用的其他納米資料還有超細炭黑、氣相二氧化硅、納米級碳酸鈣等,均歸于納米資料范疇。但炭黑的渙散問題、氣相二氧化硅的增加問題及碳酸鈣合理運用仍需進一步研討。
3、納米資料在環氧樹脂中的運用
納米資料在環氧樹脂中的運用主要是在復合資料和涂料方面。
在現有的復合資料中,通常以纖維作增強資料,因為纖維與基體的相容性問題,約束復合資料功能的發揮。為了處理相容性問題,充分發揮復合資料的優異功能,人們從分子水平規劃復合資料。經過操控納米資料在高聚物中的渙散與復合,能夠在樹脂較弱的微區內起補強、填充、增加界面作用力,減少自由體積的作用,可能僅以很少的無機粒子體積含量,就能在一個相當大的范圍內有效地改動復合資料的歸納功能,且不影響資料的加工功能。
Zhang L D等人的研討標明,a-Al2O3與環氧樹脂復合,使其模量增加,當粒徑為27nm,a-Al2O3增加量為1%~5%(質量比)時,進步了環氧樹脂的Tg,模量達極大值;增加量超越10%(質量比)時,模量下降。
王立新等選用己二胺對粘土經過離子交換反響進行改性,然后將改性后的粘土與E-51在二甲基甲酰胺(DMF)中拌和混合,制備出環氧樹脂/粘土納米復合資料。當納米粘土增加量為3wt%時,馬丁耐熱為61.5℃,沖擊韌性為8.95kj/m2,別離比不加粘土的固化樹脂進步了僅20℃和190%。
Muks Wang等人選用粉末法使低分子環氧樹脂在粘土層間聚組成醚。這一研討是用E-51與處理過的黏土在混合情況下,高溫自聚生成聚醚粉末,聚合時隨同粘土的層離反響,二者為一協同反響。
Usuki-A等人述及的粘土改性環氧樹脂選用了溶劑法,在溶劑N,N’-二甲基甲酰胺中,E-51在其作用下穿插于黏土晶層之間,然后參加固化劑固化,使兩者復合杰出,功能有很大進步。除此以外,有人選用插層原位復合法,將單體嵌入到粘土夾層中再固化的方法制備環氧/黏土納米復合資料。
4、我國納米資料研討及出產概況
據專家剖析,我國納米資料的歸納研討水平處于先進部隊之中,但就納米資料的運用而言,我國現在仍處于起步階段。
自20世紀80年代中期以來,納米科學和納米技術越來越遭到我國政府的注重。1991年11月召開的納米科技開展戰略學術研討會上,一致以為納米科技是正在鼓起的跨世紀的戰略性科技范疇,納米科技正處于重大突破時期。會上擬定了納米科技開展戰略對策,對開展我國納米科技進行布置,其間,把納米資料的制備科學與功能研討列為“八五”重點項目。為期10年的“納米科學攀登方案(1990~1999年)”和一系列先進資料研討方案是中心活動。
據《生活時報》報導,現在我國現已建成了9個納米技術研討基地,我國科學院固體物理研討所、南京大學、上海硅酸鹽研討所、清華大學、北京大學等單位現已形成了一支從事納米技術研討的部隊,并在國際上獲得了一系列令人鼓舞的作用,單個方面乃至走在了國際*前沿。我國有實力的研討范疇是納米碳針和運用納米管的出產工藝開發。我國物理學會和我國粒子學會致力于納米技術傳達。我國的納米科技已獲得突破性發展。現在我國現已有多家企業在從事納米資料的出產和研發,并有一批產品投放市場,獲得了杰出的經濟效益和社會效益。納米資料現已在北京的一些體育場館運用,作用非常明顯,為我國爭取2008年的“奧運”申辦權做出民奉獻。
相關內容 Related
- 江蘇環氧樹脂的特點有哪些02-26
- 江蘇環氧樹脂特性02-14
- 江蘇環氧樹脂的材料性能01-18
- 江蘇普通樹脂和環氧樹脂的區別12-03
- 環氧樹脂具備哪些優點11-26
- 江蘇環氧地坪的養護需要哪些技巧11-16