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题目:氧化铝/环氧树脂纳米复合材料玻璃化转变温度的研究

关键词:玻璃化转变温度,纳米复合材料,氧化铝,环氧树脂

  摘要

环氧树脂具有优异的物理机械性能,作为封装材料、胶黏剂及结构材料,在工业中有着广泛的应用。由于纳米粒子具有微小的尺寸和高的比表面积,将其与环氧树脂复合,在降低成本的同时,可以有效地增进环氧复合材料的综合性能。与其他性能相比,纳米粒子的加入对环氧树脂玻璃化转变温度的影响尚需进一步研究。采用机械分散工艺制备了Al2O3/环氧复合材料,研究了以下三方面内容对复合材料玻璃化转变温度(Tg)的影响:(1)颗粒含量;(2)颗粒比表面积;(3)颗粒表面改性。论文研究获得了如下主要结论:(1)微米Al2O3颗粒的加入并未改变环氧树脂的Tg,而纳米Al2O3颗粒则产生了较大影响。当未表面改性的纳米Al2O3颗粒含量超过10wt%时,复合材料的Tg开始下降;纳米Al2O3颗粒含量为18wt%时,相比纯树脂体系,复合材料的Tg下降了约25℃。(2)不同比表面积的Al2O3对环氧树脂的吸附量不同,它们对复合材料Tg影响的总体规律相似,但幅度不同,在一定的范围内,颗粒的比表面积越大,复合材料Tg降低的越多。(3)经过辛基硅烷表面改性的纳米Al2O3颗粒与树脂的相容性得到改善,对体系的增粘效果减少,复合材料的Tg降低较少。(4)本论文获得的实验数据规律可以用选择性吸附效应和分子扩散效应来解释。