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環(huán)氧樹脂納米復合材料作用機理情況分析
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http://www.china-zesir.com 發(fā)稿日期:2010-5-25
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2010年化學品整體市場前景展望分析及投資機會預測研究 【出版日期】 2010年5月 【報告頁碼】 350頁 【圖表數(shù)量】 150個 【印2010-2015年工業(yè)塑料配件市場發(fā)展趨勢及投資策略 【出版日期】 2010年5月 【報告頁碼】 350頁 【圖表數(shù)量】 150個2009年第4季度中國農(nóng)藥市場運行監(jiān)測研究分析報告 【出版日期】 2010年5月 【報告頁碼】 55頁 【圖表數(shù)量】 37個 【印2009年第4季度中國化肥市場運行監(jiān)測研究分析報告 【出版日期】 2010年5月 【報告頁碼】 54頁 【圖表數(shù)量】 37個 【印環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂及不飽和聚酯樹脂被稱為三大通用型熱固性樹脂。它們是熱固性樹脂中用量最大、應用最廣的品種。環(huán)氧樹脂中含有獨特的環(huán)氧基以及羥基、醚鍵等活性基團和極性基團，因而具有許多優(yōu)異的性能。與其他熱固性樹脂相比較，環(huán)氧樹脂的種類和牌號最多，性能各異。環(huán)氧樹脂固化劑的種類更多，再加上諸多的促進劑、改性劑、添加劑等，可以進行多種多樣的組合和組配，從而能獲得各種各樣性能優(yōu)異的、各具特色的環(huán)氧固化體系和固化物。幾乎能適應和滿足各種不同使用性能和工藝性能的要求。這是其他熱固性樹脂所無法相比的。環(huán)氧樹脂復合材料是，以環(huán)氧樹脂為基材的材料；樹脂基復合材料工業(yè)上使用量最大的環(huán)氧樹脂品種，是上述第一類縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂，而其中又以二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂(簡稱雙酚A型環(huán)氧樹脂)為主；其次是縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂。
環(huán)氧樹脂/無機納米粒子復合材料的作用機理
納米材料的存在賦予環(huán)氧樹脂很高的物理力學性能，其強度、剛度、韌性及耐熱性都有很大提高。從現(xiàn)有的研究情況來看，其作用機理如下。
呂彥梅認為：納米粒子均勻地分散在基體中，當基體受到?jīng)_擊時，粒子與基體之間產(chǎn)生微裂紋(銀紋)；同時粒子之間的基體也產(chǎn)生塑性變形，吸收沖擊能，從而達到增韌的效果。隨著粒子粒度變細，粒子的比表面積增大，粒子與基體之間接觸面積增大。材料受到?jīng)_擊時，會產(chǎn)生更多的微裂紋和塑性變形，從而吸收更多的沖擊能，增韌效果提高。當填料加入量達到某一臨界值時，粒子之間過于接近，材料受沖擊時產(chǎn)生微裂紋和塑性變形太大，其發(fā)展成宏觀應力開裂，從而使沖擊性能下降。
熊傳溪等的研究認為：對于聚合物/無機剛性粒子復合材料，其沖擊韌性的提高與兩個因素有關(guān)：一是樹脂基對沖擊能量的分散能力；二是無機剛性粒子表面對沖擊能量的吸收能力。這兩個因素承擔的沖擊能并不完全按體積分數(shù)進行分配，而是與基層厚度L有關(guān)。臨界增韌厚度Lc是基體樹脂承擔的沖擊能和無機剛性粒子表面吸收的沖擊能主次關(guān)系的轉(zhuǎn)變點。當L>Lc時，沖擊能按體積分數(shù)分配給基體樹脂和無機剛性粒子。
因此，單位體積的樹脂基承擔的沖擊能不變，即韌性不變；當L
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