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[分享]热固性环氧复材在纳米中的应用及概况（2010-05-24 13:57:11）

标签：型热固性树脂 环氧树脂 酚醛树脂 不饱和聚酯树脂  

环氧树脂、酚醛树脂及不饱和聚酯树脂被称为三大通用型热固性树脂。它们是热固性树脂中用量最大、应用最广的品种。环氧树脂中含有独特的环氧基以及羟基、醚键等活性基团和极性基团，因而具有许多优异的性能。与其他热固性树脂相比较，环氧树脂的种类和牌号最多，性能各异。环氧树脂固化剂的种类更多，再加上诸多的促进剂、改性剂、添加剂等，可以进行多种多样的组合和组配，从而能获得各种各样性能优异的、各具特色的环氧固化体系和固化物。几乎能适应和满足各种不同使用性能和工艺性能的要求。这是其他热固性树脂所无法相比的。环氧树脂复合材料是，以环氧树脂为基材的材料；树脂基复合材料工业上使用量最大的环氧树脂品种，是上述第一类缩水甘油醚类环氧树脂，而其中又以二酚基丙烷型环氧树脂(简称双酚A型环氧树脂)为主；其次是缩水甘油胺类环氧树脂。

热固性环氧树脂在纳米复合材料中的应用 

自20世纪80年代中期以来，纳米科学和纳米技术越来越受到材料科学界的重视。我国纳米材料的综合研究水平处于世界先进行列之中，但就纳米材料的应用而言，尚处于起步阶段。纳米材料是指粒子平均粒径在100nm以下的材料。其中平均粒径在20～100nm的称为超细粉，平均粒径小于20nm的称为超微细粉。纳米材料的晶粒极小，比表面积非常大，在晶粒表面无序排列的原子分数远远大于晶态材料表面原子所占的比例，导致了纳米材料具有传统固体材料所不具备的许多特殊性质。

如表面效应、体积效应、最子尺寸效应、宏观量子隧道效应和介电限域效应等，从而使纳米材料具有高表面活性、微波吸收性能、强氧化性、超顺磁性及吸收光谱表现出明显的蓝移或红移现象等。此外纳米材料还具有特殊的光电化学性质、化学反应性质、催化性质、光学性质、光催化性质、化学反应动力学性质和特殊的物理力学性质。

热固性环氧树脂基/无机纳米复合材料研究概况

随着纳米复合材料的出现和纳米技术的形成，聚合物/纳米复合材料以其卓越的综合性能引起了人们的广泛关注，已制备出各种类型的纳米复合材料，如聚酰亚胺/纳米SiO2、尼龙6/纳米SiO2、聚甲基丙烯酸甲酯/纳米SiO2等。而在高聚物的基体材料中，环氧树脂以其优异的粘接性、耐磨性、机械强度、电绝缘性、化学稳定性、耐高低温性、收缩率低、易加工成型和成本低廉等特性，广泛用于电子电器、工程建设等方面。

但由于纯环氧树脂固化后呈三维交联网络结构，交联密度高、内应力大、质脆、抗冲击韧性差等缺点，难以满足日益发展的工程技术的要求，使其应用受到一定的限制。因此，近几十年来逐步发展了应用橡胶类弹性体、热塑性树脂、液晶聚合物(TL-CP)、纳米材料等对环氧树脂的多种改性方法。然而前3种方法在改善韧性的同时，材料的耐热性和其他力学性能(如拉伸强度、弹性模量等)则有所下降；TL-CP改性法因成本昂贵难以实现工业化。纳米改性环氧树脂的复合材料具有卓越的综合性能，并且成本适中成为目前研究的一大热点。