不飽和聚酯樹脂(UPR)具有良好的力學性能、電學性能和耐化學性能,而且原料易得和價格低廉,其複合材料被廣泛應用於交通、建材、電子等工業,近20年來在全世界發展迅速。隨著科學技術的發展與各種應用的需求,對不飽和聚酯樹脂(UPR)複合材料性能的要求越來越高,也促進了它的開發和應用。中國不飽和樹脂網(www.upr-e.cn)專家,介紹了幾種最新開發和應用的不飽和聚酯樹脂(UPR),並且綜述了不飽和聚酯(UPR)複合材料改性方麵的最新發展,具體敘述了不飽和聚酯(UPR)複合材料,在表麵、界麵、低收縮改性以及天然纖維,和無機物增強方麵的研究,著重介紹了不飽和聚酯(UPR)層狀矽酸鹽納米複合材料的製備和性能。中國不飽和樹脂網(www.upr-e.cn)專家,對此分別一一作了介紹:UPR複合材料的表麵氟化改性;UPR/玻璃纖維複合材料的界麵改性;UPR複合材料的低收縮改性;天然纖維增強;UPR/無機物複合材料;UPR/層狀矽酸鹽納米複合材料。
6、UPR/層狀矽酸鹽納米複合材料
由於聚合物/層狀矽酸鹽納米複合材料的結構中,存在超細的納米相尺寸、比表麵積大,且相疇間距離小,存在特殊的相互作用,故其性能比相應的宏觀或微觀級複合材料(例如傳統的無機填料填充改性聚合物),有非常顯著的提高,甚至表現出全新的性能和功能,例如高強度、高模量、高韌性、高耐熱性、高阻隔性、高尺寸穩定性等,以及在電性質、磁性質、光學性質、催化活性、生化特性等方麵,呈現多種多樣的優異性質,因此具有廣泛的應用前景,據中國不飽和樹脂網(www.upr-e.cn)專家介紹,可作為新型高性能複合材料廣泛應用於汽車、交通、家電、建材、機械、包裝等國民經濟各個領域,及電子信息、生物技術、航空航天、新能源等高新技術領域。
雖然聚合物/層狀矽酸鹽納米複合材料的市場前景廣闊,但是還有一些因素製約著其產業化。據中國不飽和樹脂網(www.upr-e.cn)專zhuan家jia介jie紹shao,首shou先xian是shi層ceng狀zhuang矽gui酸suan鹽yan粉fen體ti的de有you機ji改gai性xing技ji術shu,即ji在zai與yu聚ju合he物wu納na米mi複fu合he之zhi前qian蒙meng脫tuo土tu等deng粉fen體ti,必bi須xu先xian用yong小xiao分fen子zi有you機ji物wu插cha入ru層ceng間jian,以yi擴kuo大da層ceng間jian距ju和he改gai變bian層ceng間jian的de親qin疏shu水shui性xing,才cai有you利li於yu大da分fen子zi的de插cha層ceng改gai性xing。熔rong體ti插cha層ceng適shi用yong於yu大da部bu分fen的de熱re塑su性xing塑su料liao,而er熱re固gu性xing塑su料liao則ze采cai取qu原yuan位wei插cha層ceng聚ju合he。對dui於yu有you機ji/無機納米複合不飽和聚酯,最理想的是矽酸鹽片層完全剝離,並均勻地分散在不飽和聚酯的基體中。
(1)UPR/矽烷化蒙脫土複合材料
袁金鳳等製備了不飽和聚酯/蒙脫土複合材料。結果表明,加入質量分數為0.02~0.03的改性蒙脫土對材料的性能有較大的提高。
Kornmann等研究了不飽和聚酯/蒙meng脫tuo土tu納na米mi複fu合he材cai料liao。首shou先xian將jiang膨peng潤run土tu純chun化hua,並bing經jing過guo鈉na離li子zi活huo化hua後hou獲huo得de蒙meng脫tuo土tu。活huo化hua的de蒙meng脫tuo土tu再zai用yong矽gui烷wan處chu理li,與yu不bu飽bao和he聚ju酯zhi混hun合he製zhi成cheng納na米mi複fu合he材cai料liao。據ju中zhong國guo不bu飽bao和he樹shu脂zhi網wang(www.upr-e.cn)專家介紹,X射she線xian衍yan射she結jie果guo表biao明ming,在zai不bu飽bao和he聚ju酯zhi交jiao聯lian的de過guo程cheng中zhong,部bu分fen層ceng狀zhuang矽gui酸suan鹽yan被bei剝bo離li。透tou射she電dian鏡jing照zhao片pian可ke見jian層ceng狀zhuang矽gui酸suan鹽yan分fen散san均jun勻yun,部bu分fen被bei剝bo離li,聚ju合he物wu明ming顯xian地di擴kuo散san進jin入ru矽gui酸suan鹽yan的de層ceng間jian,有you可ke能neng是shi矽gui烷wan的de處chu理li增zeng加jia了le蒙meng脫tuo土tu,與yu不bu飽bao和he聚ju酯zhi之zhi間jian的de濕shi潤run性xing。結jie果guo還hai表biao明ming楊yang氏shi彈dan性xing模mo量liang隨sui蒙meng脫tuo土tu的de增zeng加jia而er增zeng大da。拉la伸shen強qiang度du變bian化hua不bu大da,在zai蒙meng脫tuo土tu超chao過guo0.04(體積分數)後,拉伸強度下降。這是由於層狀矽酸鹽與不飽和聚酯之間界麵脫離。加入少量的蒙脫土可以改善不飽和聚酯的脆性,在蒙脫土用量為0.15(體積分數)時,納米複合材料的斷裂能GQ從純不飽和聚酯的70J/m2提高到138J/m2,提高近一倍。 |