纳米蒙脱土对环氧胶粘剂的改性机理及应用研究

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1、第33卷第3期非金属矿V_0l_33NO．32010年5月Non．Metal1iCMinesMay，2010纳米蒙脱土对环氧胶粘剂的改性机理及应用研究任丹凤黄凯兵(湖南大学材料科学与工程学院，湖南长沙410082)摘要采用经十六烷基季铵盐改性的纳米豪脱土(OMMT)对环氧树脂(EP)进行改性，制备了OMMT／EP复合胶粘剂。通过对改性胶粘剂的黏度、粘接强度、冲击韧性、热失重分析表明，当OMMT质量分数为6％时，胶粘剂的改性效果最好，XRD分析表明此时OMMT与EP形成了剥离型复合结构．SEM分析表明，当OMMT含量不同时，增韧改性机理也不相同，质量分数4

2、％时主要是裂纹钉铆和银纹一微裂纹增韧机理，质量分数6％时主要是多层次的应力分散增韧，质量分数8％时则未起到改性效果。关键词环氧树脂胶粘剂纳米蒙脱土增韧机理中图分类号：TQ433．4+3文献标识码：A文章编号：1000．8098(2010)03-0052-04StudyonTougheningMechanismandApplicationofEpoxyAdhesiveModifiedbyOMMTRenDanfengHuangKaibing(CollegeofMaterialScienceandEngineering，HunanUniversity,Chan

3、gsha410082)AbstractThepaperstudiedthecharacterizationofepoxyadhesivemodifiedbynano—montmorillonite(OMMT)whichmodifiedwithhexadecylammoniumsalt．Experimentalviscosity,adhesivestrength，impacttoughnessandthermalgravimetricanalysisresultsshowedthattheadhesivehadthebestmodificationefec

4、twhenthemassfractionofOMMTwas6％．X—raydifractionfXRD1andSEMresultsshowedthatOMMTwashighlyexfoliatedanduniformlydispersedintheresultingnanocomposite．ThetougheningmechanismchangedwiththediferentOMMTcontents．Thereweremainlycrackpinningandcrazing-microcracktougheningwhenThemassfractio

5、nofOMMTwas4％．andmulti—levelstressdistributedtougheningwhenthemassfractionofOMMTwas6％．whenthemassfractionofOMMTwas8％，ithadnotougheningefect．Keywordsepoxyresinadhesivenano—montmorillonitetougheningmechanism环氧树脂胶粘剂是应用相当广泛的一类胶粘剂，芳香胺和脂肪胺的混合物，自制；促进剂，DMP一30，化随着社会对胶粘剂高性能的需求，对传统环氧胶改性学纯，上海

6、化学试剂公司。的研究日益深入。纳米材料由于比表面积大、表面能1．2仪器设备电子万能试验机，WDW100，中国高，具有独特的表面效应、小尺寸效应等普通材料所科学院长春科新公司试验仪器研究所；冲击试验机，不具备的纳米效应，其作为填料改性环氧树脂，近十CBL．11J，中国长春第二试验机有限责任公司；扫描几年来一直是研究的热点[1-5]，但应用于环氧胶粘剂电子显微镜(SEM)，S-4800，日本(Hitachi)；热重分析方面的报道却很少。对于纳米材料的增韧机理，已有仪，NETZSCHSTA449C型，德国耐驰公司；旋转黏度的研究认为主要的增韧机理是裂纹钉铆[6

7、-9]本实验计，NDJ．7型，上海天平仪器厂；X射线衍射仪()D)，选用经十六烷基季铵盐改性的OMMT作为增强材料Y-500型，丹东辽东射线仪器有限公司。对环氧胶粘剂改性，研究其增韧机理，并探讨对环氧1-3环氧胶粘剂的制备环氧胶粘剂分为A、B两组胶粘剂综合眭能的影响。分，A组分包括粘料和填料，粘料(以下简称EP)选用1实验部分环氧树脂CYD．128、F．51按质量比1：1混合，填料1．1主要原料OMMT，十六烷基季铵盐改性蒙选用OMMT按不同的比例加入EP中，搅拌混合均脱石有机衍生物，蒙脱石含量96％~98％，表观密度匀后超声处理20min。B组分为固化

8、剂和促进剂的混0．25,-0．35g／era3，比表面积750m2／g，径厚比2