反应型有机修饰剂对环氧树脂/粘土纳米复合材料热/机械性能的影响

来源期刊：材料研究学报2020年第3期

论文作者：陈斌 裴鑫鹏 徐扬 张英

文章页码：161 - 168

关键词：有机高分子材料;环氧树脂;粘土;有机修饰剂;纳米复合材料;界面作用力;

摘    要：使带有环氧基团的三缩水甘油基对氨基苯酚（TGPAP）分别与溴代正丁烷（BB）、2-溴乙醇（BE）反应,合成了反应型粘土有机修饰剂溴化（正定烷基）双环氧基（4-环氧醚基）铵（TGPAPB）和溴化（2-羟乙基）双环氧基（4-环氧醚基）铵（TGPAPE）。用这两种修饰剂改性粘土,分别制备出具有相同反应官能团但与环氧树脂的相容性略有不同的两种有机化粘土（B-Clay和E-Clay）。再用"粘土淤浆复合法"制备出两种环氧树脂/粘土纳米复合材料,研究了两种反应型有机修饰剂对纳米复合材料的结构和性能的影响。结果表明:带有羟基的E-Clay以高度无规剥离形式均匀分布在环氧树脂基体中;而B-Clay则形成了无规剥离/插层混合结构。两种粘土均参与固化反应在环氧树脂基体和粘土片层间产生了较强的界面作用力,从而显著提高了纳米复合材料的拉伸强度。粘土质量分数为3%的两种纳米复合材料,其拉伸强度分别达到32.4 MPa（E-Clay）和28.0 MPa（B-Clay）,比对应的纯环氧树脂聚合物分别提高了76.47%和52.51%。同时,这两种纳米复合材料的玻璃化转变温度（Tg）也略有提高。