CNTs-OMMT多维纳米界面构筑及其对环氧树脂的增韧机制
摘要:
分别采用混酸、环氧树脂(EP)、硅烷偶联剂对碳纳米管(CNTs)进行功能化处理,用十八烷基三甲基氯化铵对蒙脱土(MMT)进行有机化处理,将具有一维纳米尺度的CNTs和二维纳米尺度的有机化蒙脱土(OMMT)复合引入EP酸酐固化体系,通过溶液共混法制备纳米OMMT/EP、CNTs/EP、CNTsOMMT/EP复合材料。使用简支梁冲击试验仪测试三种复合材料的冲击强度,并利用SEM观察纳米复合材料的冲击断面形貌。实验结果表明,当OMMT的含量为4wt%时,纳米OMMT/EP复合材料的冲击强度比未掺杂纳米组分的EP提高了16.7%。经硅烷偶联剂处理后的CNTs(Si—CNTs)能与EP基体形成良好界面,当Si—CNTs的含量为0.9wt%时,纳米Si—CNTs/EP复合材料冲击强度比未掺杂纳米组分的EP提高了84.0%。当OMMT的含量为4wt%,Si—CNTs的含量为0.9wt%时,纳米Si—CNTs-OMMT/EP复合材料的冲击强度比未掺杂纳米组分的EP提高了135.4%。管状CNTs和片层结构OMMT对EP的韧性具有协同提高作用。