影響環氧樹脂／膨潤±納米複合材料性能的因素

時間：2014-05-21 10:06:33

作者：博鱼機器

（1）有機陽離子的鏈長與插層後的蒙脫土的層間距的關係Lan、Pinnavaia和國內科學家漆宗能、呂建坤、鄧玉名等（2001）研究發現，經環氧插層後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，有機蒙脫土和經環氧插層後的有機蒙脫土的層間距越大。王春豔利用X射線衍射對有機膨潤土和納米複合材料進行了表征，分析了烷基鏈在膨潤土及其複合材料中的聚集狀態。膨潤土生產工藝比較複雜，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位置出現強的衍射蜂，該峰對應著（001）麵的底麵反射。根據測得的衍射角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。采用十八烷基銨製備的有機膨潤土，經X射線衍射證實，有機陽離子已進入膨潤土的矽酸鹽片層間，井且可以計算出經環氧溶脹的膨潤土混合物中有機陽離子以46.60o的斜立式存在於矽酸鹽片層間，證明已經製得部分剝離的環氧／膨潤土納米複合材料。

（2）相同鏈長的伯、仲、叔、季4種銨鹽有機化試劑與固化後複合體係中有機蒙脫土的剝離程度的關係分別選用含有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後的層同距基本相同。進一步對這4種土經環氧插層複合後的剝離程度進行研究發現，在複合體係未固化時，4種有機土的層間距相等，但在使用間苯二胺固化後的複合體係，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。他們分析後認為，CH3 （CH2）17NH3+和CH3 （CH2）17N（CH3）H2+的酸性較強，對環氧的胺固化有催化作用，提高了層間環氧的固化速率，形成剝離型納米複合材料；而CH3 （CH2）17N（CH3）2H+和CH3 （CH2）17N（CH2）3+無酸性，沒有催化能力，不能使複合體係中的有機土剝離。