文章来源：由「百度新聞」平台非商業用途取用"http://info.pcrm.hc360.com/2014/10/290910379941.shtml"

晶須對環氧樹脂改性的研究進展http:www.pcrm.hc360.com2014年10月29日09:10來源：中國環氧樹脂與固化劑網T|T慧聰涂料原料網訊：摘要：晶須因其直徑小、長徑比大，具有高強度、高模量及耐熱性優良等特性，在高分子材料改性中有著獨特的作用。環氧樹脂因其具有強度高、粘結性好、熱穩定性好及強度高、收縮性小等特點在國民經濟的各個領域得到了廣泛應用。晶須改性環氧樹脂可以進一步提高其力學性能、耐摩擦磨損性能以及抗靜電性能。本文介紹了幾種在環氧樹脂改性研究和應用中常見的晶須及其性能，并對國內外近幾年內晶須在環氧樹脂復合材料方面的研究和應用進行了綜述。關鍵詞：晶須環氧樹脂力學性能抗靜電性綜述目前，在工業生產和實驗研究中所用到的晶須絕大多數都是指無機物晶須，有機物晶須目前品種和數量都較少，主要有纖維素晶須。晶須直徑很小，通常為亞微米到微米級，但長徑比很大。無機晶須中原子排列高度有序，結晶完整，具有高強度、高模量、低密度、耐熱、耐磨等優異性能。將晶須填充于聚合物基體中，可以顯著提高聚合物材料的綜合性能[1]。環氧樹脂（EP）是應用最廣泛的熱固性高分子材料之一，具有優良的粘結性、熱穩定性、電絕緣性、耐化學藥品性能及強度高、收縮率小、價格低廉等特點，廣泛應用于涂料、膠黏劑、輕工、建筑、機械、航天航空、電子電氣絕緣材料以及先進復合材料等各個領域。但由于環氧樹脂固化物脆性大、抗沖擊強度低、易開裂、抗靜電性差等缺點，限制了其進一步應用[2]。許多研究結果表明，將晶須填充到環氧樹脂基體中，可以有效地解決這些缺點，大幅度提升環氧樹脂的綜合性能[3]。本文對國內外近年來有關晶須改性環氧樹脂的研究和應用情況進行了綜述。1·晶須的種類將根據晶須的化學結構進行分類。1.1鈦酸鉀晶須[4,5]鈦酸鉀（PTW）晶須是一種針狀短纖維材料，它主要有兩種形式：四鈦酸鉀（K2O·4TiO2）和六鈦酸鉀（K2O·6TiO2）。其中K2O·4TiO2化學活性很高，應用較少；而K2O·6TiO2具有優良的絕熱性、耐化學藥品性、耐磨性、低熱導率和高紅外反射率、高溫下導熱系數極低、價格較低以及硬度低等特點，應用價值最大，應用也最多。1.2碳化硅晶須[4,6]碳化硅（SiC）晶須為立方晶須，其晶型與金剛石相同，是目前晶須中硬度最高、模量最大、耐熱性最好的晶須。它有兩種結構形式：α型和β型，其中β型硬度更高，韌性和導電性等綜合性能更好。1.3硼酸鹽晶須[7]工業上用的硼酸鹽晶須一般是指硼酸鋁（9Al2O3·2B2O3）晶須，它具有各向異性，機械性能和化學性能極其穩定。另外，從組成上看，Al2O3成分占比較大，因而其與金屬共價性高，具有中子吸收能力，電絕緣性、化學穩定性和耐熱性好，可用作金屬、陶瓷、纖維等增強材料。1.4碳酸鈣晶須[8]碳酸鈣（CaCO3）晶須是近年來新開發出來的一種新型針狀晶須，具有強度高、尺寸穩定性、耐熱性、耐磨性優良等優點，此外，制備碳酸鈣晶須原料豐富、工藝簡單、成本低、具有極高的性價比。1.5硫酸鈣晶須[9]硫酸鈣晶須是一種半水或無水纖維狀單晶體，具有完整結構、特定橫截面和穩定的尺寸。與其他短纖維相比，硫酸鈣晶須具有耐高溫、抗化學腐蝕、強度高、電絕緣性好、相容性好、易進行表面處理、與聚合物的親和能力強等優點。此外，硫酸鈣晶須，低毒性、綠色環保、原料豐富、價格低廉、性價比很高。1.6氧化鋅晶須[10]氧化鋅（ZnO）晶須按結構，可分為兩類：一維針狀氧化鋅晶須和具有三維空間結構的四針狀氧化鋅晶須。前者主要用于增強，后者由于獨特的結構，使其性能要優于一般晶須，除了用于增強，還用于提高高分子材料抗靜電性。所謂四針狀是因為，其有一個核心，從核心徑向方向伸展出四根針狀晶體，每根針狀體均為單晶體，任意兩個針狀體的夾角為109°28′。西南交通大學和沈陽化工學院已研制成功了四針狀氧化鋅的制備工藝，并投入了生產。1.7纖維素晶須[11]纖維素晶須主要由從植物（棉花，稻草干等），細菌，被囊類海生動物等分離出的纖維素經酸水解制得，其具有來源豐富、價格低廉、可再生、可降解、力學性能優良等優點。2·晶須在環氧樹脂改性中的研究和應用2.1增強增韌對晶須增韌增強聚合物作用機理的研究還很少，目前，主要還是借鑒，引用晶須增韌增強陶瓷基體機理[12-14]：經過偶聯劑處理過的晶須，能夠很好地穩定分散在基體中，晶須被基體良好浸潤，界面粘結強度增大。通過這個界面，基體和晶須連成一個整體。當基體受到外力作用時，應力可以通過這個界面均勻傳遞，吸收大量能量。一方面，基體中出現裂紋時，晶須在斷開的裂紋表面橋連，可阻礙裂紋的進一步發展；另一方面，裂紋遇到晶須，要想進一步發展，就必須破壞或拔除晶須，而晶須強度高，模量高，破壞或拔除晶須需要消耗巨大的能量，而當裂紋繞過晶須，進一步發展，引發更多微裂紋。又因晶須長徑比較大，需要吸收更多能量，從而起到顯著增大EP基體強度和韌性的作用。與無機晶須相比，纖維素晶須有獨特之處，其容易形成晶須滲流網絡，在這種網絡結構中，通過晶須間強的氫鍵作用使得應力更容易傳遞，從而起到顯著增強增韌作用[15]。王蓉等[16]研究了不同晶須及晶須用量對復合樹脂力學性能的影響，結果表明：硼酸鋁晶須熔附二氧化硅SiO2用量為60時，雙酚F型環氧復合樹脂的性能最佳，彎曲強度為79.80±2.55MPa，提高了30%，彎曲彈性模量可達3616.36±44.00MPa，提高了1.4倍。戴靜等[17]研究了硼酸鹽晶須改性環氧樹脂性能，結果表明：不進行表面處理和以硅烷偶聯劑KH-550表面處理的硼酸鹽晶須樹脂體系相互作用弱，力學性能沒有顯著改善；而硼酸酯偶聯劑BE3和n-BE4表面處理效果好，能顯著提高EP復合材料的力學性能；硼酸鎂晶須樹脂體系的力學性能優于對應的樹脂硼酸鋁晶須共混體系。劉琳等[18]研究了鈦酸鉀晶須（PTW）表面改性及增強環氧樹脂，采用表面包覆法對PTW進行包覆二氧化硅處理，并用硅烷偶聯劑KH550和KH560對包硅后的PTW進行表面改性，制備了環氧樹脂EPPTW復合材料，考察了改性方法、晶須含量、偶聯劑種類等對復合材料拉伸強度、彎曲強度的影響。上一頁123下一頁在本頁顯示剩余內容

關鍵字標籤：環氧樹脂地板廠商推薦