聚合物基復(fù)合材料ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-08 13:02 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 成法 也稱(chēng)模版合成法，是指采用具有納米孔道的基質(zhì)材料為模版，在模版空隙中原位合成特定形狀和尺寸的納米微粒。 納米微粒的表面修飾 ? 由于納米材料粒徑小，大部分原子暴露在微粒表面，因此表面能極大，非常容易團(tuán)聚在一起，這就為制造納米微粒材料帶來(lái)很大困難。 ? 在制備納米高分子復(fù)合材料時(shí)，需對(duì)納米材料的表面進(jìn)行改性，目的是降低粒子的表面能態(tài)，消除粒子的表面電荷，提高納米粒子與有機(jī)相的親合力，減弱納米粒子的表面特性。 1）表面物理修飾法 一種 利用表面活性劑覆蓋于納米粒子表面，賦于粒子表面新的性質(zhì)，常用的表面改性劑有硅烷偶聯(lián)劑，鈦酸酯、硬脂酸、有機(jī)硅等。 另一種 在納米粒子表面沉淀一層有機(jī)或無(wú)機(jī)包覆物以改變其性質(zhì)。 2）表面化學(xué)修飾法 偶聯(lián)法 酯化反應(yīng)法 表面接枝改性法 聚合物 /無(wú)機(jī)納米微粒復(fù)合材料 聚合物 /無(wú)機(jī)納米微粒復(fù)合材料是指無(wú)機(jī)納米粒子分散于聚合物基體中的復(fù)合體系。 第一類(lèi)以改善塑料力學(xué)性能和物理性能為主要目的。 第二類(lèi)主要是利用無(wú)機(jī)納米粒子的某些功能制備功能材料。 1）塑料增強(qiáng)和增韌 無(wú)機(jī)納米粒子分散相具有較大的比表面積和較高的表面能，并且具有剛性，復(fù)合材料力學(xué)性能好。 聚合物基體中加納米粉體后，耐沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、熱變形溫度都有較大幅度提高。 最大優(yōu)點(diǎn)：可同時(shí)提高沖擊強(qiáng)度和抗張強(qiáng)度，模量也有提高。 2）功能材料 聚合物 /無(wú)機(jī)納米微粒復(fù)合材料的制備方法 1）共混法 溶液共混法、乳液共混法、熔融共混法、機(jī)械共混法。除機(jī)械共混法允許采用非納米微粒外，其他共混法都需先制備納米材料。 共混法的主要難點(diǎn)是納米粒子的分散問(wèn)題。 2）溶膠 凝膠法 ? 溶膠 凝膠 (SolGel)過(guò)程 是一種用金屬烷氧化物或金屬無(wú)機(jī)鹽等前驅(qū)物 [ Si(OC2H5)4] 在一定的條件下水解成溶膠 (Sol)，再縮聚成凝膠 (Gel)，然后經(jīng)溶劑揮發(fā)或加熱等方法處理而制成固體樣品的方法。 1）前驅(qū)物的水解 2）縮聚 O C 2 H 5C 2 H 5 O 4 H 2 OO HH O C 2 H 5 O HS i S iO C 2 H 5O C 2 H 5 +O HO H +O HH O S iO HO HO HH O S iO HO H+O HH OO HS iO HO HO HS i + H 2 O+O HH OO HS iO HO HO HS i n S i ( O H ) 4OOOS iOOOS i溶膠 凝膠法 3）凝膠化 經(jīng)過(guò)水解、縮聚后得到的是低粘度的溶膠，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，溶膠中顆粒逐漸交聯(lián)而形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在該過(guò)程中，溶膠的粘度明顯增大，最后形成堅(jiān)硬的玻璃狀固體。溶膠的顆粒大小及交聯(lián)程度可通過(guò) pH值以及水的加入量來(lái)控制。 4）陳化 凝膠形成后，由于凝膠顆粒之間的連接還較弱，因而在干燥時(shí)很容易開(kāi)裂為了克服開(kāi)裂，需要將凝膠在溶劑的存在下陳化一段時(shí)間，以使凝膠顆粒與顆粒之間形成較厚的界面
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