影響環(huán)氧樹脂／膨潤±納米復合材料性能的因素

時間：2014-05-21 10:06:33

作者：世邦機器

（1）有機陽離子的鏈長與插層后的蒙脫土的層間距的關系Lan、Pinnavaia和國內科學家漆宗能、呂建坤、鄧玉名等（2001）研究發(fā)現(xiàn)，經環(huán)氧插層后的有機蒙脫土層間距與有機陽離子的鏈長有關，與有機蒙脫土原層間距無關。有機陽離子上烷基鏈越長，有機蒙脫土和經環(huán)氧插層后的有機蒙脫土的層間距越大。王春艷利用X射線衍射對有機膨潤土和納米復合材料進行了表征，分析了烷基鏈在膨潤土及其復合材料中的聚集狀態(tài)。膨潤土生產工藝比較復雜，對膨潤土生產線上的要求也是比較高的。鈉基膨潤土和有機膨潤土分別在2θ為8.78o和4.46o位置出現(xiàn)強的衍射蜂，該峰對應著（001）面的底面反射。根據(jù)測得的衍射角2θ的大小，可以計算出兩種膨潤土樣品的層間距，鈉基膨潤土的d （001）＝1.00628nm，而有機膨潤土的d（001）＝1.9795nm，銨鹽有機鏈的進入使層間距增大至原先的1.9倍，同時有機鏈的進入使膨潤土與有機相的相容性大大提高。采用十八烷基銨制備的有機膨潤土，經X射線衍射證實，有機陽離子已進入膨潤土的硅酸鹽片層間，井且可以計算出經環(huán)氧溶脹的膨潤土混合物中有機陽離子以46.60o的斜立式存在于硅酸鹽片層間，證明已經制得部分剝離的環(huán)氧／膨潤土納米復合材料。

（2）相同鏈長的伯、仲、叔、季4種銨鹽有機化試劑與固化后復合體系中有機蒙脫土的剝離程度的關系分別選用含有CH3 （CH2）17一鏈的4種不同的銨鹽，即伯、仲、叔、季4種銨鹽CH3（CH2）17NH3+、CH3 （CH2）17N（CH3）H2+、CH3 （CH2）17N（CH3）2H+和CH3 （CH2）17N（CH2）3+與蒙脫土進行交換，結果是不同初始層間距的蒙脫土插層后的層同距基本相同。進一步對這4種土經環(huán)氧插層復合后的剝離程度進行研究發(fā)現(xiàn)，在復合體系未固化時，4種有機土的層間距相等，但在使用間苯二胺固化后的復合體系，經伯銨鹽、仲銨鹽處理的有機土能夠剝離，而經叔銨鹽、季銨鹽處理的有機土不能剝離。他們分析后認為，CH3 （CH2）17NH3+和CH3 （CH2）17N（CH3）H2+的酸性較強，對環(huán)氧的胺固化有催化作用，提高了層間環(huán)氧的固化速率，形成剝離型納米復合材料；而CH3 （CH2）17N（CH3）2H+和CH3 （CH2）17N（CH2）3+無酸性，沒有催化能力，不能使復合體系中的有機土剝離。