有机修饰剂对柔性环氧树脂/黏土纳米复合材料热/力学性能的影响

分别选用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、氯化胆碱(CC)及2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GMAC)为有机修饰剂制备了3种不同性质的有机化黏土(CTAB-clay、CC-clay及GMAC-clay).通过“黏土淤浆复合法”合成了3种具有不同界面强度的柔性环氧树脂/黏土纳米复合材料.采用X射线衍射、透射电子显微镜、拉伸性能测试及动态力学热分析等方法对所制备的纳米复合材料结构及性能进行了表征.结果 显示,CTAB-clay形成了插层结构的纳米复合材料;而CC-clay及GMAC-clay得到了剥离/插层混合结构.环氧树脂/黏土纳米复合材料的力学性能随界面强度的增强而增加:3种有机化黏土使环氧树脂的拉伸强度分别提高了333％ (3.5％GMAC-clay)、195％ (3％ CC-clay)、100％ (3.5％ CTAB-clay);环氧树脂的模量及断裂伸长率亦随有机黏土的加入而同时获得显著提高.CTAB-clay导致环氧树脂的玻璃化转变温度(Tg)有所降低;而GMAC-clay和CC-clay则使Tg略有升高.