第2期环氧树脂基纳米复合材料的制备及性能严佳林(四川公路工程咨询监理有限公司,四川成都610041)冶金与材料Metallurgyandmaterials第44卷第2期2024年2月Vol.44No.2Feb.2024摘要:文章介绍了环氧树脂(EP)改性及高性能化的方法,重点介绍了纳米粒子/环氧树脂复合材料的制备方法,探讨了纳米粒子共混法的策略及其应用,阐述了不同纳米粒子的种类、改性方式和改性效果。针对当前环氧树脂、纳米粒子之间相容性改善的难点和痛点,以氧化石墨烯的功能化为例,阐述了对纳米粒子进行表面修饰的策略,最后探讨了环氧树脂基纳米复合材料所面临的问题及应用前景,为制备高性能化的环氧树脂基纳米复合材料提供指导。关键词:纳米粒子;环氧树脂;纳米复合材料;表面功能化作者简介:严佳林(1995—),男,四川新都人,主要研究方向:公路设计。环氧树脂(EP)是一类聚合物的总称,每个分子含有两个以上的环氧基团,能够在适当的条件和固化剂的存在下形成三维交联网络的固化产品。常用的EP是由双酚A和环氧氯丙烷缩合而得,且主链含醚氧键,支链含侧羟基,末端含环氧基团。其中,醚氧键使其具有耐化学药品性,环氧端基使EP具有反应活性,羟基赋予反应性和粘接性,亚甲基赋予柔顺性,双酚A使其耐热、有韧性。EP的研究始于20世纪30年代,德国研究人员Schlack利用胺生产含有一个以上环氧树脂基的化合物,并制得高聚物。1936年,瑞士研究人员Castan和Greelee发现,EP可由双酚A和环氧氯丙烷经缩聚制得,且用多元胺和二元酸均可固化,且产品具有良好的粘接性咱1暂,这些成果都促进了EP的工业化及应用发展。EP作为一种性能优异的热固性树脂,其固化物具有良好的黏接性、耐热性、化学稳定性、加工性、电气性能,工业化后的EP被广泛应用于涂料、黏接剂、复合材料、浇注料等领域。然而,EP固化物耐热性较差,且固化后形成三维交联网络结构,分子链运动受限,使得固化产物的脆性较大、耐冲击韧性差且抗开裂性差,并且EP的介电性能有限,这在很大程度上限制了其在一些高科技领域中的发展。因此开发出新型的EP,使其在机械性能、介电性能等方面得到优化,进一步满足各种领域应用的严苛需求,是目前的研究热点。如图1。1环氧树脂的改性方法对EP的改性方法主要包括化学合成法、有机共混改性法和无机纳米粒子共混改性法。1.1化学合成法化学合成法主要通过化学反应将相应的元素和官能团引入EP结构中。相关人员通过化学接枝在EP侧链上引入SiO2,提高了EP抗拉强度、断裂伸长率、...