二氧化硅改性课件.ppt

改性纳米二氧化硅增韧环氧树改性纳米二氧化硅增韧环氧树脂胶黏剂的研究脂胶黏剂的研究 杨坤杨坤一：环氧树脂的特点一：环氧树脂的特点 环氧树脂胶粘剂具有粘接强度高、粘接范围广、收缩率低、稳定性好、耐酸碱、加工方便、绝缘性能优良以及成本低廉等特点，广泛用于粘接金属材料、非金属材料、热固性材料等领域。二：无机纳米粒子改性环氧树脂的二：无机纳米粒子改性环氧树脂的 原理和缺陷原理和缺陷2.1原理原理 1.纳米粒子表面原子具有极高的不饱和性，表面活性非常大，能与环氧树脂在界面上形成远大于范德华力的作用力；2.由于比表面积大，纳米粒子与基体之间接触界面大，受力时会产生更多的微裂纹和塑性变形，可以起到较好的增韧效果；3.纳米粒子的加入可以阻碍高分子链的运动，增大交联密度，使玻璃化温度升高，这对提高耐热性能有利。2.2缺陷缺陷 无机纳米粒子也因其粒径小、比表面大、具有亲水性，而容易团聚、在聚合物中不易分散，在一定程度上限制了它的推广应用。三：改性纳米二氧化硅增韧环氧树三：改性纳米二氧化硅增韧环氧树 脂胶黏剂的优点脂胶黏剂的优点 以硅烷类偶联剂对纳米二氧化硅进行表面改性，提高纳米二氧化硅在环氧树脂胶黏剂中的分散性能，增强环氧树脂胶黏剂的韧性和粘接强度。四：四：APTES改性纳米二氧化硅原理改性纳米二氧化硅原理 在无水条件下APTS 分子的乙氧基直接与二氧化硅表面的Si OH 发生缩醇反应,形成Si O Si 键。由于体系中无水APTS 分子间不会发生反应,因此这种反应生成的是较规则的单分子层。五：五：APTES改性纳米二氧化硅的效果改性纳米二氧化硅的效果 图4 二氧化硅颗粒的SEM图六：实验原料六：实验原料名称名称型号型号厂家厂家氨水氨水分析纯分析纯乙醇乙醇分析纯分析纯正硅酸四乙酯正硅酸四乙酯（TEOS）国药集团化学试国药集团化学试剂有限公司剂有限公司氨丙基三乙氧基氨丙基三乙氧基硅烷（硅烷（APTESAPTES）河南兴华化工原河南兴华化工原料有限公司料有限公司环氧树脂环氧树脂E-51E-51环氧值环氧值0.510.51，分，分析纯析纯蓝星新材料无锡蓝星新材料无锡树脂厂树脂厂环氧树脂环氧树脂E-51E-51聚酰胺聚酰胺650650上海昊化化工有上海昊化化工有限公司限公司七：实验仪器七：实验仪器仪器名称仪器名称厂家厂家电子万能试验机（电子万能试验机（CSSCSS4430044300）中国科学院长春科新公司试中国科学院长春科新公司试验仪器研究所验仪器研究所简支梁冲击试验机简支梁冲击试验机承德精密试验机有限公司承德精密试验机有限公司红外光谱仪红外光谱仪SEMSEM扫描电子显微镜扫描电子显微镜无锡创辉测量技术有限公司无锡创辉测量技术有限公司八：性能测试八：性能测试（1）剪切拉伸测试按胶粘剂拉伸剪切强度测定方法（GB 7124-86）进行测试，测试温度：室温，拉伸速度：5mm/min。（2）冲击性能测试按GB-T2567-2008进行测试。九：实验结果九：实验结果十：十：拉伸剪切断面拉伸剪切断面SEMSEM分析分析十一：红外线表征十一：红外线表征十二：结论十二：结论（1）通过FT-IR对改性纳米SiO2进行表征分析，证明用胺丙基三乙氧基硅烷（APTES）能够成功对纳米SiO2进行改性，并提高了其在环氧胶基体中的分散性能。（2）改性纳米SiO2对环氧胶强度的提高具有显著的效果，当填料用量为0.6%（质量分数）时，胶黏剂强度最高达22.80MPa，与空白实验相比，相对强度提高了31%；当改性纳米SiO2质量分数为0.4%时，最高冲击强度为10.97103 J/m2，相对于未改性的样品，添加改性纳米SiO2冲击强度最大提高了约66.7%，相对于添加未修饰SiO2填料的样品，冲击强度提高了52.15%。