纳米粒子改性热固性树脂的研究进展解说.doc

※综述※ 纳米粒子改性热固性树脂 班级 学号：1103044219 姓名： 薛鹏 纳米粒子改性热固性树脂（综述） 薛鹏 材料科学与工程学院19) 摘要: 热固性树脂是一类应用十分广泛的高分子材料。纳米粒子增韧结合了弹性体增韧和刚性粒子增强的优点。本文综述了纳米粒子的优越性及分类，并简述了纳米粒子改性热固性树脂的方法，以及详细阐述了几种无机纳米粒子的增韧效果。通过对比展望未来纳米粒子改性复合材料的发展前景。 关键词：纳米粒子、热固性树脂、酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、改性 Abstract: Thermosetting resin is a kind of very widely used polymer materials. Nanoparticles toughening combines the advantages of elastomer toughening and rigid particles to enhance. Nanoparticles are reviewed and the advantages of classification, and this paper expounds the method of nanoparticles modified thermosetting resin, and expounds the several kinds of inorganic nanoparticles toughening effect. By comparing the nanoparticles modified composite materials development prospects for the future. Key words: Nanoparticles, thermosetting resin, phenolic resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, modified 1、前言 热固性树脂包括环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、氨基树脂、聚氨酯树脂等，是一类应用十分广泛的高分子材料。聚合物的实际强度一般只有理论强度的百分之一至千分之一，如何增强增韧聚合物、挖掘聚合物的力学性能潜力，一直是高分子学者研究的热点课题[1]。填充改性是一种重要的增韧增强聚合物的方法，纳米粒子出现后，人们将它应用于高分子树脂的增韧增强改性。无机纳米粒子的表面非配对原子多，与聚合物发生物理或化学结合的可能性大，增强了粒子与聚合物基体的界面结合，因而可承担一定的载荷，具有增韧增强的可能。无机纳米粒子改性热固性树脂是无机填充物以纳米尺寸分散在热固性树脂基体中形成的有机/无机纳米复合材料，分散相的尺寸至少在一维方向上小于100nm。纳米材料具有许多新奇的特性，它在热固性树脂中的应用除起增强增韧作用外，还赋予基体材料许多新的性能[2]。 2、无机纳米粒子改性常用的方法及种类 无机纳米粒子改性热固性树脂常用的方法有混合法、溶胶+凝胶法、原位分散聚合法、插层复合法等。 混合法是通过不同的物理或化学方法将纳米粒子与聚合物进行充分混匀而形成复合材料的方法，通常分为溶液混合、乳液混合、熔融混合及机械混合法[3]。采用混合法制备无机纳米粒子改性热固性树脂时，首先将无机纳米材料制成有机悬浮液，再与高分子溶液或高分子前驱体混合后制备纳米复合材料。该方法在使用中要求纳米悬浮体与高分子或其前驱体溶液最好是相容的。 溶胶+凝胶法是制备无机纳米粒子改性热固性树脂的另一个重要方法，它是将烷氧金属或金属盐等前驱物在一定的条件下水解缩合成溶胶（Sol），然后经溶剂挥发或加热使溶胶转化为网状结构的氧化物凝胶（Gel）[11]。在环氧树脂中引入纳米粒子进行改性被证明是一种十分有效的改性方法，引起了国内外学者的广泛重视。 采用纳米粒子TiO2，Al2O3，SiO2， CaCO3改性环氧树脂，明显提高了环氧树脂的冲击强度、拉伸强度、弹性模量、玻璃化温度及介电性能等[12]。由于纳米粒子的高流动性和小尺寸效应，使材料表面更加致密细洁，摩擦系数变小，加之纳米颗粒的高强度，使材料的耐磨性大大增强，有利于促进传统材料的功能性应用，因而具有广阔的发展前景[13]。 (3)不饱和聚酯树脂 不饱和聚酯树脂具有价格便宜、易成型加工、固化后产品质量较轻、强度较高、耐腐蚀等优点，因而可在许多领域得以应用。但其较低的硬度和韧性、较差的耐磨性、较高的固化收缩率等缺陷却对其应用产生了不利影响。近些年利用刚性纳米粒子改性UPR的研究颇为引人瞩目[14]。 纳米