不同种类偶联剂用量对纳米SiO2提高树脂基托力学性能的研究

摘要

目的：本实验先将硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂两种不同种类偶联剂按不同质量分数改性纳米二氧化硅，然后经各组改性后的纳米二氧化硅按一定的添加量加入到聚甲基丙烯酸甲酯中，测试两种偶联剂改性的纳米SiO2对聚甲基丙烯酸甲酯机械性能的影响，同时测试两种不同类型偶联剂用来改性SiO2的最佳质量分数。
　　方法:分别使用1％、2%、3%，4%、5%的质量分数的硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂对纳米SiO2进行表面改性，将处理后的纳米SiO2按3%的添加量与PMMA充分混合后制作成标准模件，未经处理的为对照组，对所做试件进行三点弯曲实验、硬度及摩擦磨耗测试，进行统计学分析，扫描电镜对试件断面随机进行观察。
　　结果：添加经过两种偶联剂改性的纳米SiO2实验组的机械性能均优于对照组的机械性能。硅烷偶联剂用来改性纳米SiO2时采用2%的质量分数时提高聚甲基丙烯酸甲酯的机械性能的效果达到最佳状态，钛酸酯偶联剂用来改性纳米SiO2时采用3%的质量分数时提高聚甲基丙烯酸甲酯的机械性能的效果达到最佳状态。在最佳用量时硅烷偶联剂的组的挠曲强度、硬度及耐摩擦磨耗性能均优于钛酸酯偶联剂，而拉伸强度则低于钛酸酯偶联剂组。从整体上看硅烷偶联剂的效果比钛酸酯偶联剂要好。
　　结论：在一定质量分数范围内两种偶联剂改性的纳米SiO2均能提高树脂基托的机械强度，针对本实验所用的偶联剂及方法:1硅烷偶联剂用来改性纳米SiO2时采用2%的质量分数时提高聚甲基丙烯酸甲酯的机械性能的效果达到最佳状态；2钛酸酯偶联剂用来改性纳米SiO2时采用3%的质量分数时提高聚甲基丙烯酸甲酯的机械性能的效果达到最佳状态；3在总体效果上比较硅烷偶联剂改性的纳米SiO2对PMMA机械性能的提高优于钛酸酯偶联剂改性的纳米SiO2。

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