有机蒙脱土/环氧树脂复合材料的制备和热机械性能研究

摘要

该论文主要通过原位聚合法制备了有机蒙脱土/环氧树脂复合材料,研究了不同蒙脱土、混料温度和固化剂等因素的选择与有机蒙脱土/环氧树脂复合材料的热机械性能之间的关系.通过对有机蒙脱土/环氧树脂体系的XRD测试手段来研究蒙脱土层间距受混料温度的影响.分析不同层间距的有机蒙脱土/环氧树脂体系的DSC曲线可以研究有机蒙脱土/环氧树脂体系中蒙脱土的层间距对插层环氧树脂发生催化聚合反应的影响.利用DMTA的静态和动态的力学测试研究了有机蒙脱土层间距与制备的复合材料弹性模量,粘性模量以及玻璃化转变温度的关系.该文还研究了不同类型固化剂对有机蒙脱土/环氧树脂混合体系固化后蒙脱土层间距的影响.发现酸酐类固化剂固化的体系要比胺类固化剂固化的体系对蒙脱土的层离有利.

目录

文摘

英文文摘

1.第一章综述

1.1.纳米科学和技术

1.2.纳米复合材料

1.3.环氧树脂

1.3.1.环氧树脂概述

1.3.2.环氧树脂的改进

1.4.粘土/聚合物纳米复合材料

1.4.1.粘土/聚合物纳米复合材料制备

1.4.2.相关粘土/聚合物纳米复合材料研究

1.5.蒙脱土

1.5.1.蒙脱土概述

1.5.2.蒙脱土的改性

1.5.3.蒙脱土在环氧树脂中的层离过程

1.6.有机蒙脱土/环氧树脂复合材料的结构

1.6.1.层间插入复合型结构

1.6.2.层离复合型的结构

2.第二章本课题设计思想及研究内容

2.1.设计思想

2.2.研究目的和内容

3.第三章 实验方案

3.1.样品制备

3.1.1.实验原料：

3.1.2.混料样品的配比

3.1.3.有机蒙脱土/环氧树脂体系的制备工艺

3.2.分析技术

3.2.1.X射线衍射分析(XRD)

3.2.2.示差扫描量热分析(DSC)

3.2.3.动态热机械分析(DMA)

3.2.4.热重分析(TGA)

3.2.5.红外光谱分析(IR)

4.第四章：实验结果与讨论

4.1.引言：

4.2.有机蒙脱土/环氧树脂混合体系的混料温度对蒙脱土层间距的影响

4.3.环氧分子插层对层间距的影响

4.4.插层环氧树脂阴离子催化聚合反应

4.5.层间距对有机铵盐催化聚合环氧分子反应的影响

4.5.1.层间距对有机铵盐催化聚合插层环氧分子的聚合温度的影响

4.5.2.层间距对有机铵盐催化聚合插层环氧分子的反应程度的影响

4.5.3.层间距对蒙脱土层内环氧分子分子量的影响

4.6.有机铵盐对有机蒙脱土/环氧树脂混合体系中分子组成的影响

4.7.固化剂对有机蒙脱土/环氧树脂固化体系的影响

4.7.1.不同固化剂对有机蒙脱土/环氧树脂固化体系中蒙脱土层间距的影响

4.7.2.固化剂对不同有机蒙脱土/环氧树脂固化体系中蒙脱土层间距的影响

4.7.3.固化剂对有机铵盐催化聚合插层环氧分子反应温度的影响

4.8.蒙脱土A/环氧树脂复合材料的静态机械性能

4.9.蒙脱土的层间距对有机蒙脱土/环氧树脂复合材料的动态热机械性能的影响

4.9.1.蒙脱土A/环氧树脂纳米复合材料的动态热机械性能

4.9.2.蒙脱土B/环氧树脂复合材料的动态热机械性能

5.第五章结 论

6.附录：双酚A型环氧树脂IR对照表

7.参考文献

8.致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文