二氧化硅改性课件.ppt

改性纳米二氧化硅增韧环氧树脂胶黏剂的研究,杨坤,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 原理和缺陷,2.1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 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 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：APTES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：APTES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,七：实验仪器,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,十：拉伸剪切断面SEM分析,十一：红外线表征,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%。,